浩瀚星空中,地球是否孤獨?當人類面臨生存環境變化時,能否在宇宙中找到新的家園?這些疑問驅動著科學家不斷探索系外行星的奧秘。近日,一支由中國科學院云南天文臺主導的國際科研團隊宣布,在類太陽恒星開普勒-725的宜居帶內發現了一顆質量約為地球10倍的“超級地球”——開普勒-725c。這一發現不僅為尋找類地行星提供了新線索,更標志著人類探測技術實現重要突破。
自1995年首顆系外行星飛馬座51b被發現以來,全球天文學家已確認超過5900顆系外行星的存在。這些行星分布在4400多個行星系統中,類型涵蓋氣態巨行星、類海王星、亞海王星、“超級地球”及類地行星等。然而,真正位于宜居帶且可能孕育生命的行星仍屬罕見。中國科學院云南天文臺研究員王曉彬比喻,尋找地球“表親”如同在茫茫人海中尋覓失散親人,需通過恒星光譜、行星類型及宜居帶位置等關鍵信息綜合判斷。
開普勒-725c的宿主恒星開普勒-725是一顆距離地球約2472光年的類太陽恒星,年齡約16億歲,比太陽年輕得多。其表面磁場活動劇烈,頻繁產生耀斑現象。在這樣的恒星周圍探測到宜居帶內的行星,科研團隊面臨極大挑戰。開普勒-725c的質量約為地球的10倍,公轉周期約207.5天,與地球公轉周期相近。更關鍵的是,它恰好位于恒星的宜居帶內——這一區域溫度適宜,允許液態水長期存在,而液態水被視為碳基生命誕生的必要條件。
此次發現的核心突破在于首次應用了凌星中間時刻變化(TTV)反演技術。傳統探測方法中,視向速度法通過檢測恒星被行星引力拖拽產生的微小擺動發現行星,凌星法則通過測量行星遮擋恒星光線時的亮度變化進行探測。但對于體積小、軌道遠離恒星的行星,這兩種方法均難以奏效。TTV反演技術則另辟蹊徑:當行星系統中存在多顆行星時,行星間的引力相互作用會導致其公轉周期出現微小偏差。科研團隊通過分析這些偏差,成功推斷出開普勒-725c的存在。中國科學院云南天文臺副研究員孫磊磊形象地解釋:“這就像通過觀察時鐘走時快慢,判斷是否有看不見的手在撥動指針。”
TTV反演技術的優勢在于無需直接觀測行星遮擋恒星或恒星擺動的過程,從而克服了傳統方法的局限性。此次成功探測驗證了該技術的有效性,為尋找隱藏在類太陽恒星及紅矮星宜居帶中的低質量行星提供了新工具。科研團隊指出,開普勒-725c的宜居性仍需進一步研究。例如,其大氣成分、地質活動及磁場環境等因素,均可能影響生命存在的可能性。未來,科學家將結合透射光譜、發射光譜及直接成像等技術,對這類行星展開更深入的探測。
目前,中國正推進“中國空間站巡天空間望遠鏡”及“地球2.0”等空間科學項目,旨在構建更高分辨率、更廣視野的觀測平臺。這些項目將專注于發現更多宜居系外行星,并為后續研究提供技術支撐。科研人員強調,星際探索是一項長期任務,人類需持續突破技術瓶頸、完善觀測手段。正如研究員顧盛宏所言:“我們這代人正在推開宇宙的第一扇門,但真正的星際旅行仍需無數代人的努力。”










