
最近,天文學界有個大新聞!由中國科學院云南天文臺牽頭的國際聯合研究團隊,發現了一顆新的 “超級地球”——Kepler-725c。這一發現,讓大家又燃起了對宇宙中 “第二家園” 的希望。
在過去 30 年里,天文學家對行星的研究有了巨大的變化。1995 年,瑞士天文學家在飛馬座的恒星 51 Peg 周圍,發現了一顆類似木星的行星,這是人類首次在類太陽恒星周圍發現系外行星。到 2025 年 6 月 10 日,我們已經發現了分布在 4483 個系外行星系統中的 5979 顆系外行星。不過,發現系外行星只是第一步,科學家們更想找到像地球一樣,適合生命存在的行星。
在一個行星系統里,有一個區域叫宜居帶,這里的條件允許液態水存在。而液態水,是地球碳基生命誕生的關鍵。所以,科學家在尋找系外行星時,會特別關注一些條件,比如宿主恒星的光譜型、行星的類型,以及行星是否在宜居帶內,這些都能幫助判斷行星上是否可能孕育生命。
這次我國科學家發現的 Kepler-725c,圍繞著一顆叫 Kepler-725 的 G9V 型宿主恒星運行。這顆 “超級地球” 就在宿主恒星的宜居帶內,距離宿主恒星大概 0.674 個天文單位,差不多 1 億公里。
“超級地球”,其實就是質量比地球大,但遠低于太陽系冰巨星(像天王星和海王星,它們的質量分別是地球的 14.5 倍和 17.1 倍)的系外行星。Kepler-725c 的質量是地球的 10 倍,所以屬于 “超級地球”。理論上推測,它可能形成較厚的大氣層,磁場也可能比地球強。不過,這些都還需要進一步觀測確認。它的宿主恒星 Kepler-725,光譜型和太陽相似,但比太陽年輕,只有 16 億年,而且表面的磁場活動比太陽還劇烈。所以,能探測到這顆活躍恒星周圍宜居帶里的 “超級地球”,真的很不容易。
這次發現 “超級地球” 的意義重大,因為研究團隊建立了一個新方法,能發現類太陽恒星宜居帶內的低質量系外行星,還驗證了凌星中間時刻變化(TTV)反演技術的有效性。這可是國際上首次用 TTV 反演技術,在類太陽恒星周圍的宜居帶里找到這樣的行星。
一開始,Kepler-725c 并沒有被開普勒太空望遠鏡直接觀測到。對天文學家來說,探測低質量系外行星難度很大。行星本身不發光,主要反射宿主恒星的光,所以相對恒星,它很暗淡,容易被恒星的光芒掩蓋。而且,如果行星離宿主恒星太近,或者系外行星系統離我們太遠,用天文望遠鏡也很難區分行星和恒星的光。
一般來說,天文學家探測低質量系外行星,主要用兩種方法。一種是視向速度法,通過檢測宿主恒星有沒有被行星拖拽得輕微擺動,來發現行星;另一種是凌星法,通過測量行星遮擋宿主恒星發出的光來找到行星。但對于像地球這樣,體積小、軌道又遠離宿主恒星的行星,這兩種方法因為觀測精度不夠,很難成功。
這次發現 Kepler-725c,是通過分析 Kepler-725 行星系統中,另一顆凌星行星穿過宿主恒星表面的時刻,和它公轉軌道周期的微小偏離,推斷出了它的存在。在有多顆行星的系外行星系統里,行星之間的引力相互作用,會影響行星的運動。當已知的凌星行星經過恒星表面的時刻,出現微妙變化,就像精準的鐘表突然快了或慢了幾秒,那就可能意味著有其他行星影響了它的軌道運動。簡單說,TTV 反演技術就像是通過觀察同一時刻的時鐘是否一致,來判斷有沒有一只 “看不見的手” 在悄悄撥動時鐘指針,而這只 “手”,就是我們要找的 “隱藏行星”。
這顆 “超級地球” 的發現,引起了很多關注和討論。Kepler-725c 距離我們有 2472 光年,就算能以光速飛行,從地球到那兒也得將近 2500 年。雖然距離遙遠,但它上面可能藏著的秘密,對我們回答一個終極問題很有幫助,那就是:在宇宙中,我們是孤獨的嗎?
目前,我國科學家正在籌備 “地球 2.0” 探測衛星項目,目標就是尋找和太陽類似的恒星宜居帶內,大小也和地球相似的 “另一個地球”,也就是真正適宜生命存續的行星。這次 “超級地球” 的發現和后續研究,能為我國未來的空間天文任務,像中國載人航天工程巡天空間望遠鏡(CSST)、“地球 2.0”(ET)項目等,提供新的觀測目標和技術支持。中國科學院云南天文臺的研究團隊,還打算把 TTV 反演技術應用到更多系外行星系統,尋找更多藏在類太陽恒星和紅矮星宜居帶里的系外行星。在國際合作方面,也會和全球科學家一起,推動對系外類地生命的探索。
宇宙那么大,每一次新的發現,都讓我們對地球這個家園有了更深的認識,也讓我們對宇宙中其他可能存在生命的地方,充滿了好奇和期待。希望未來,科學家們能帶給我們更多關于宇宙的驚喜。如果你覺得這篇文章有意思,就請動動你發財的小手點贊關注,保準你往后發大財!





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