中国科学家发现“超级地球”

本报记者 樊 巍 邓孝慈

探索宇宙中另一颗适合人类居住的宜居星球不仅是科幻片的热门题材，也是现实中许多科学家研究的重点。近日，中国的科研团队在这一领域取得了一项重要突破。由中国科学院云南天文台牵头的国际研究团队，在国际上首次借助TTV反演技术在类太阳恒星周围的宜居带发现了“超级地球”Kepler-725c，它的质量大约是地球的10倍。相关成果于6月3日正式发表在国际著名科学期刊《自然-天文》上。

据了解，这颗行星围绕一颗名为Kepler-725的G9V型宿主恒星运行。该宿主恒星的光谱型与太阳相似，但它比太阳年轻，年龄仅为16亿年，表面的磁场活动要比太阳活动更为剧烈。“超级地球”位于Kepler-725的宜居带，这是一个适合液态水存在的区域，被认为是类地生命诞生的关键条件。

“Kepler-725c绕宿主恒星运行一圈大约需要207.5天，与地球的公转周期相近。”该联合研究团队成员、中国科学院云南天文台研究员王晓彬6月4日在接受《环球时报》记者采访时介绍称，这颗行星此前并没有被开普勒太空望远镜发现，而是“藏”了起来。研究团队通过分析Kepler-725行星系统中另一颗行星穿过宿主恒星表面的时间对公转轨道周期的微小偏离，成功地推断出这颗“超级地球”的存在。所使用的方法被称为TTV反演技术，“这好比我们通过观察时钟走得快慢，来判断是否有人悄悄地拨动了时钟指针。”

王晓彬进一步介绍称，过去，科研人员主要依赖凌星法与视向速度法探测低质量系外行星。凌星法主要是通过观察行星遮挡宿主恒星发出的光来发现行星；而视向速度法，则是通过检测宿主恒星在视线方向是否被行星拖拽得轻微摆动来发现行星。目前已知的宜居带低质量行星大多集中在红矮星系统中，使用凌星法与视向速度法探测位于类太阳恒星宜居带的第二个地球——“地球2.0”极具挑战性。

而由中国科学院云南天文台、德国汉堡天文台、西交利物浦大学和中国科学院南京天文光学技术研究所组成的国际联合研究团队，首次利用“凌星中间时刻变化”（Transit Timing Variation, 即TTV）技术在类太阳恒星宜居带内发现了这颗10倍于地球质量的“超级地球”Kepler-725c，该项研究开辟了发现类太阳恒星宜居带“地球2.0”的新通道。

“这种方法不需要看见待发现行星遮挡宿主恒星的过程，也不需要测量宿主恒星在视线方向的轻微摆动，只需测量与待探测行星发生轨道共振的另外一颗行星的凌星时间，就能间接感知这颗行星的存在。”王晓彬表示，TTV反演技术特别适合探测长周期的宜居带低质量行星，可以有效弥补当前凌星法与视向速度法的不足，这项发现标志着中国科研团队在寻找第二个地球的征途上迈出了关键一步。

据了解，本项目建立的新通道和稍后的相关研究结果将为中国未来的空间天文任务，比如中国载人航天工程巡天空间望远镜、地球2.0项目等，提供新的观测目标和探测技术支持。中国科学院云南天文台的相关研究团组还计划将TTV反演技术应用于更多的系外行星系统，从而寻找“隐藏”在类太阳恒星和红矮星宜居带中的系外行星。

“我们还将结合其他观测手段，进一步研究这些宜居带行星是否真的具备类地生命存在的条件。在国际合作方面，未来我们也将积极参与欧洲PLATO和ARIEL项目的数据分析工作，与全球科学家共同推动对类地系外生命的探索。”王晓彬称。