中国科学院云南天文台领衔的国际联合研究团队于2025年6月3日在《自然·天文》期刊发表重大成果,宣布在距离地球约1.6亿天文单位的Kepler-725恒星系中,发现质量约为地球10倍的系外行星Kepler-725c。该行星位于宿主恒星宜居带核心区域,公转周期与地球相近,成为迄今为止在类太阳恒星宜居带内发现的最具类地生命潜质的天体。
此次发现标志着凌星中间时刻变化(TTV)反演技术首次成功应用于类太阳恒星系统。传统系外行星探测主要依赖视向速度法和直接成像法,但在观测类太阳恒星的宜居带时存在灵敏度不足的缺陷。研究团队通过分析开普勒望远镜长达四年的观测数据,精确计算出行星轨道周期偏移量,成功反演出Kepler-725c的存在。这项技术突破使得探测恒星宜居带内的"隐形行星"成为可能,为即将实施的中国载人航天工程巡天空间望远镜(CSST)和地球2.0(ET)项目提供了新的技术路径。
Kepler-725c的宿主恒星为G9V型主序星,表面温度约5300K,与太阳(G2V型)具有相似的光谱特征。但该恒星年龄仅16亿年,相当于太阳年龄的三分之一,其磁场活动强度是太阳的3-5倍。行星轨道半长轴约0.8个天文单位,处于液态水稳定存在的"金发姑娘区"。值得关注的是,其207.5天的公转周期与地球365天的周期同属行星年周期中的宜居范畴,这种轨道特征可能为大气层保留和地表温度稳定提供有利条件。
从行星物理参数分析,Kepler-725c的10倍地球质量处于类地行星质量上限。根据行星形成理论,这种质量级别的行星更可能形成以硅酸盐岩石为主的地质结构,并保有适度厚度的大气层。研究团队通过大气逃逸率模型推算,该行星可能保有以氮气、二氧化碳为主的次生大气,这为碳基生命的化学演化提供了基础条件。但年轻恒星的强烈耀斑活动可能对行星大气造成持续侵蚀,这需要通过后续的詹姆斯·韦伯望远镜开展大气光谱观测加以验证。
此项发现对系外生命探测具有里程碑意义。在已确认的5200余颗系外行星中,仅有47颗同时满足类太阳恒星、宜居带、岩质行星三大条件。Kepler-725c的发现不仅将这类特殊天体的数量提升至48颗,更重要的是首次验证了TTV技术在类太阳系探测中的有效性。随着中国空间站巡天望远镜2026年投入运行,配合地面三十米级光学望远镜的协同观测,人类有望在未来十年内实现对系外行星大气生物标志物的直接检测。
参考资料:
1. 开普勒725c行星参数数据(《自然·天文》期刊论文)
2. TTV反演技术原理图示(中国科学院云南天文台技术白皮书)
3. 宿主恒星磁场活动对比图(科技日报专题报道)
4. 行星大气逃逸率模型计算数据(中德联合研究团队补充材料)
5. 中国空间望远镜观测计划表(CSST项目官网)
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