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2472 光年外发现 “超级地球”,它会是人类的第二家园吗?

IP属地 中国·北京 编辑:顾青青 科普时光机 时间:2025-07-14 10:01:01

最近,天文学界有个大新闻!由中国科学院云南天文台牵头的国际联合研究团队,发现了一颗新的 “超级地球”——Kepler-725c。这一发现,让大家又燃起了对宇宙中 “第二家园” 的希望。

在过去 30 年里,天文学家对行星的研究有了巨大的变化。1995 年,瑞士天文学家在飞马座的恒星 51 Peg 周围,发现了一颗类似木星的行星,这是人类首次在类太阳恒星周围发现系外行星。到 2025 年 6 月 10 日,我们已经发现了分布在 4483 个系外行星系统中的 5979 颗系外行星。不过,发现系外行星只是第一步,科学家们更想找到像地球一样,适合生命存在的行星。

在一个行星系统里,有一个区域叫宜居带,这里的条件允许液态水存在。而液态水,是地球碳基生命诞生的关键。所以,科学家在寻找系外行星时,会特别关注一些条件,比如宿主恒星的光谱型、行星的类型,以及行星是否在宜居带内,这些都能帮助判断行星上是否可能孕育生命。

这次我国科学家发现的 Kepler-725c,围绕着一颗叫 Kepler-725 的 G9V 型宿主恒星运行。这颗 “超级地球” 就在宿主恒星的宜居带内,距离宿主恒星大概 0.674 个天文单位,差不多 1 亿公里。

“超级地球”,其实就是质量比地球大,但远低于太阳系冰巨星(像天王星和海王星,它们的质量分别是地球的 14.5 倍和 17.1 倍)的系外行星。Kepler-725c 的质量是地球的 10 倍,所以属于 “超级地球”。理论上推测,它可能形成较厚的大气层,磁场也可能比地球强。不过,这些都还需要进一步观测确认。它的宿主恒星 Kepler-725,光谱型和太阳相似,但比太阳年轻,只有 16 亿年,而且表面的磁场活动比太阳还剧烈。所以,能探测到这颗活跃恒星周围宜居带里的 “超级地球”,真的很不容易。

这次发现 “超级地球” 的意义重大,因为研究团队建立了一个新方法,能发现类太阳恒星宜居带内的低质量系外行星,还验证了凌星中间时刻变化(TTV)反演技术的有效性。这可是国际上首次用 TTV 反演技术,在类太阳恒星周围的宜居带里找到这样的行星。

一开始,Kepler-725c 并没有被开普勒太空望远镜直接观测到。对天文学家来说,探测低质量系外行星难度很大。行星本身不发光,主要反射宿主恒星的光,所以相对恒星,它很暗淡,容易被恒星的光芒掩盖。而且,如果行星离宿主恒星太近,或者系外行星系统离我们太远,用天文望远镜也很难区分行星和恒星的光。

一般来说,天文学家探测低质量系外行星,主要用两种方法。一种是视向速度法,通过检测宿主恒星有没有被行星拖拽得轻微摆动,来发现行星;另一种是凌星法,通过测量行星遮挡宿主恒星发出的光来找到行星。但对于像地球这样,体积小、轨道又远离宿主恒星的行星,这两种方法因为观测精度不够,很难成功。

这次发现 Kepler-725c,是通过分析 Kepler-725 行星系统中,另一颗凌星行星穿过宿主恒星表面的时刻,和它公转轨道周期的微小偏离,推断出了它的存在。在有多颗行星的系外行星系统里,行星之间的引力相互作用,会影响行星的运动。当已知的凌星行星经过恒星表面的时刻,出现微妙变化,就像精准的钟表突然快了或慢了几秒,那就可能意味着有其他行星影响了它的轨道运动。简单说,TTV 反演技术就像是通过观察同一时刻的时钟是否一致,来判断有没有一只 “看不见的手” 在悄悄拨动时钟指针,而这只 “手”,就是我们要找的 “隐藏行星”。

这颗 “超级地球” 的发现,引起了很多关注和讨论。Kepler-725c 距离我们有 2472 光年,就算能以光速飞行,从地球到那儿也得将近 2500 年。虽然距离遥远,但它上面可能藏着的秘密,对我们回答一个终极问题很有帮助,那就是:在宇宙中,我们是孤独的吗?

目前,我国科学家正在筹备 “地球 2.0” 探测卫星项目,目标就是寻找和太阳类似的恒星宜居带内,大小也和地球相似的 “另一个地球”,也就是真正适宜生命存续的行星。这次 “超级地球” 的发现和后续研究,能为我国未来的空间天文任务,像中国载人航天工程巡天空间望远镜(CSST)、“地球 2.0”(ET)项目等,提供新的观测目标和技术支持。中国科学院云南天文台的研究团队,还打算把 TTV 反演技术应用到更多系外行星系统,寻找更多藏在类太阳恒星和红矮星宜居带里的系外行星。在国际合作方面,也会和全球科学家一起,推动对系外类地生命的探索。

宇宙那么大,每一次新的发现,都让我们对地球这个家园有了更深的认识,也让我们对宇宙中其他可能存在生命的地方,充满了好奇和期待。希望未来,科学家们能带给我们更多关于宇宙的惊喜。如果你觉得这篇文章有意思,就请动动你发财的小手点赞关注,保准你往后发大财!

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