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中國發現“超級地球”,TTV技術助力系外行星探測

IP屬地 中國·北京 編輯:沈如風 君子賢談 時間:2025-06-04 19:05:33

在人類對宇宙的無盡探索中,尋找類地行星,尤其是處于宜居帶的行星,一直是天文學領域的核心目標之一。2025年6月3日,一則振奮人心的消息傳來:由中國科學院云南天文臺領銜,聯合德國、英國等多國科研力量組成的國際研究團隊,取得了一項重大突破——他們首次利用“凌星中間時刻變化”(TTV)技術,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”,并將其命名為開普勒-725c。這一成果刊登在國際權威科學期刊《自然·天文》上,引發了全球科學界的高度關注。

開普勒725c圍繞著G9V型宿主恒星開普勒-725公轉,這顆恒星與太陽的光譜型相似,不過它相對年輕,年齡僅有16億年,其表面磁場活動比太陽更為劇烈。而開普勒-725c自身有著獨特的運行規律,它的公轉周期約為207.5天,與地球的公轉周期較為接近,這使得它在接收恒星能量方面與地球有著相似的節奏 。同時,它位于宿主恒星的宜居帶內,這意味著其表面溫度條件允許液態水的存在,而液態水正是生命誕生和繁衍的關鍵要素之一,因此,開普勒-725c被認為具備類地生命存在的基本條件。

一直以來,尋找系外類地行星面臨諸多挑戰。傳統的探測方法主要包括凌星法和視向速度法。凌星法是通過觀察行星遮擋宿主恒星發出的光來發現行星,然而對于體積小、軌道遠離宿主恒星的行星,由于其遮擋恒星光線的程度微弱,很難被觀測到。視向速度法則是通過檢測宿主恒星在視線方向是否被行星拖拽得輕微擺動來發現行星,但這種方法對于低質量行星的探測精度也存在局限性。

此次中國科學家團隊另辟蹊徑,采用了TTV反演技術。該技術無需直接觀測待發現行星遮擋宿主恒星的過程,也無需檢測宿主恒星在視線方向的輕微擺動,而是通過測量與待發現行星軌道共振的另一顆行星的凌星時間,來間接感知待發現行星的存在。就如同通過觀察時鐘走時的微小變化,來推斷是否有外力在影響它。在開普勒-725行星系統中,研究人員通過觀察另一顆行星穿過宿主恒星表面時刻與公轉軌道周期的微小偏離,成功推斷出了開普勒-725c的存在。這一技術突破,為探測系外行星開辟了新的途徑,使得那些用傳統方法難以發現的“隱形行星”得以現形 。

開普勒-725c的發現,對于天文學研究有著不可估量的價值。從科學研究的角度來看,它為人類理解行星的形成和演化提供了新的樣本。通過對這顆超級地球的深入研究,科學家們可以進一步探究行星在不同恒星環境下的形成機制,以及在宜居帶內行星的演化規律。同時,它也為尋找外星生命帶來了新的希望,雖然目前還無法確定其上是否存在生命,但它所處的宜居帶位置以及與地球相似的一些特征,讓人類在探索宇宙生命的道路上邁出了重要一步。

從國際合作層面而言,這一成果是多國科研團隊共同努力的結晶,體現了全球科學界在宇宙探索領域的緊密合作。中國科學家在其中發揮了主導作用,展示了我國在天文學研究領域的實力和創新能力,提升了我國在國際天文學界的影響力。

從未來發展的角度來說,此次發現為我國即將開展的一系列空間天文任務提供了重要的技術支持和觀測目標。例如,中國載人航天工程巡天空間望遠鏡以及“地球2.0”項目,都可以借鑒此次研究中運用的TTV反演技術,去尋找更多可能存在生命的系外行星。研究團隊也計劃將這一技術應用于更多的系外行星系統,進一步探索宜居帶行星是否真的具備類地生命存在的條件。

人類對宇宙的探索是一場永無止境的征程。開普勒-725c的發現,就像在黑暗宇宙中點亮的一盞明燈,雖然它距離我們十分遙遠,約有1.6億個地球到太陽之間的距離,但它所承載的科學價值和對人類認知的拓展是無法用距離來衡量的。它讓我們堅信,在浩瀚的宇宙中,地球或許并非是生命的唯一搖籃,隨著科學技術的不斷進步,人類終將揭開更多宇宙生命的奧秘 。

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