要點:
中國科研團隊首次通過創新技朮在類太陽恆星宜居帶發現“超級地球”Kepler-725c,推動了尋找類地生命棲息地的前沿探索。
人類一直在追問一個古老而深刻的問題:宇宙中是否還存在另一顆像地球一樣適合生命生存的行星?在這個問題的驅動下,系外行星的探索已成為21世紀最前沿、最重要的科研領域之一。在眾多研究目標中,尋找類地生命的潛在棲息地是終極使命,而發現處於類太陽恆星“宜居帶”內的類地行星,則被視為實現這一目標的關鍵一步。
近日,中國的科研團隊在這一領域取得了一項重要突破。由中國科學院云南天文台牽頭的國際研究團隊,在一顆與太陽類似的恆星周圍,發現了一顆位於宜居帶中的“超級地球”:Kepler-725c,其質量約為地球的10倍。
他們這一發現不僅令人振奮,更具有開創性意義。相關成果已在國際權威期刊“自然·天文”/Nature Astronomy發表,標志着天文學家在探索“另一個地球”的道路上邁出關鍵一步。

中國實現突破性發現:“超級地球”Kepler-725
這顆新發現的“超級地球”繞行的恆星名為“Kepler-725”,是一顆G9V型恆星,屬於類太陽恆星的一種。雖然這顆恆星和太陽一樣屬於黃矮星類別,但它比太陽年輕得多,只有約16億年“高齡”。它的表面磁場活動也更加劇烈,展現出更為活躍的“青春期”特徵。
Kepler-725c就運行在這顆恆星的“宜居帶”中。所謂“宜居帶”,指的是恆星周圍溫度適中、水有可能以液態存在的區域,是生命潛在存在的有利環境。簡而言之,也就是液態水有可能存在的區域,這一條件被認為是生命誕生的基礎之一。
此外,這顆行星繞恆星公轉一圈約需207.5天,周期與地球接近,進一步提升了其作為潛在生命棲息地的可能性。
有趣的是,Kepler-725c最初并沒有直接被開普勒太空望遠鏡發現,它“藏”得很深。科學家們是通過觀察同一恆星系統中另一顆已知行星的軌道運行情況,間接推斷出這顆隱藏行星的存在。當那顆行星穿過恆星表面前方(即發生“凌星”現象)時,其軌道時間出現了微小但有規律的偏差,這正是鄰近另一顆行星引力影響的結果。
這項成果不僅為天文學界帶來新的研究樣本,也代表中國科研團隊在尋找“地球2.0”的徵途上取得了關鍵性進展。尤其值得一提的是,這是全球首次通過TTV技朮在類太陽恆星的宜居帶中發現行星,具有划時代的意義。
TTV技朮助力探測,向“第二個地球”邁出關鍵一步
過去,科學家尋找系外行星主要依賴兩種方法:凌星法和視向速度法。前者通過觀測行星從恆星前方經過時造成的微弱光度下降來發現行星;后者則檢測恆星是否因為行星的引力作用而在我們視線方向發生輕微擺動。這兩種方法雖然成功發現了大量行星,但在尋找位於類太陽恆星“宜居帶”,即液態水可能存在區域內的低質量行星時,面臨較大挑戰。目前,人類在宜居帶內探測到的多數“類地行星”主要集中在紅矮星系統中。
如今,一項由中國科學院云南天文台牽頭,聯合德國漢堡天文台、西交利物浦大學及中科院南京天文光學技朮研究所的國際研究團隊,帶來了突破性進展。
研究團隊釆用的關鍵技朮是“凌星中間時刻變化”/Transit Timing Variation,簡稱TTV的反演方法。這種方法的獨特之處在於,它不需要直接觀測目標行星掠過恆星造成的亮度變化,也不依賴恆星在視線方向的微弱擺動(傳統的徑向速度法)。只要有另一顆與目標行星存在軌道共振的伴星,科學家就可以通過其凌星時間的微小變動,反推出隱藏行星的存在。
研究團隊成員王曉彬解釋說,科學家只需監測系統中另一顆與目標行星存在軌道共振的行星,其凌星時間的細微變化就能“暴露”隱藏行星的存在。TTV技朮尤其適合發現軌道周期較長、質量較小、位於宜居帶的系外行星,能有效彌補傳統方法在這一領域的盲區。
此次發現不僅是對中國科研團隊技朮能力的重要驗證,也為未來天文任務提供了新的方向。據悉,這項研究建立的新探測通道將為中國多個空間天文項目,如巡天空間望遠鏡/CSST與“地球2.0”計划/ET提供觀測目標和技朮支持。
與此同時,云南天文台團隊還計划將TTV方法進一步推廣至更多行星系統,特別是圍繞類太陽恆星和紅矮星的宜居帶區域,繼續尋找可能“藏匿”的類地行星。
“未來,我們也將結合紅外、光譜等其他觀測手段,進一步評估這些宜居帶行星是否具備生命存在的條件,”王曉彬補充道,“同時,我們將積極參與歐洲的PLATO和ARIEL空間任務,與全球科研團隊攜手,共同推動對系外生命的探索。”
他們還將繼續把TTV技朮應用到更多系外行星系統的觀測中,特別是那些圍繞類太陽恆星或紅矮星運行的宜居帶系統,以期在茫茫宇宙中進一步發現隱藏的“第二個地球”。
專家們認為,隨着探測的行星離宿主恆星距離更遠、質量更低,這一發現所建立的新通道是一個重大進步,為探測系外宜居行星提供了互補的路徑。此次發現,讓人們離找到類似地球的“藍色星球”更近了一步,有望解開人類“孤獨”與否的千古謎題。
在浩瀚無垠的宇宙面前,每一次技朮突破都如同點亮一盞微弱卻堅定的燈,照亮人類探索的路徑。Kepler-725c的發現不僅是一項科學成果的展示,更是人類文明向宇宙深處邁進的一次精神宣言。它提醒我們,對未知世界的好奇與追尋,正是推動科技進步與自我認知不斷拓展的根本動力。當我們仰望星空時,那些曾經只屬於幻想的星球,正在逐步被嚴謹的科學驗證和不懈的努力所揭示。也許在不久的將來,地球將不再是生命的唯一舞台,而是無數故事的起點。