2025年6月30日,中国科学院云南天文台发布的一项重大发现震撼了国际天文学界。由顾盛宏研究员领衔的国际团队在《自然·天文》期刊发表论文,宣布通过创新性的凌星中间时刻变化(TTV)技术,在距离地球约1.6亿天文单位的开普勒-725系统中,发现了一颗位于宜居带内的"超级地球"——开普勒-725c。这颗质量约为地球10倍的行星,成为人类探索系外生命的最新目标。
这项突破性成果背后,隐藏着现代天文学最精妙的观测技术。当行星从恒星前方经过时,会像飞虫掠过灯泡般造成恒星亮度周期性下降,这就是发现4383颗系外行星的凌星法原理。但传统凌星法存在明显局限:只能探测轨道平面正对地球的行星系统,且更易发现短周期大行星。而TTV技术则另辟蹊径——通过监测已知凌星行星轨道周期的微妙变化,就像观察舞者脚步节奏的细微紊乱,反推出系统中隐藏的"舞伴"存在。研究团队正是通过分析气态巨行星开普勒-725b的凌星时间偏差,成功捕捉到其引力扰动源:宜居带内的岩石行星开普勒-725c。
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在系外行星猎人的工具箱里,还有更多神奇的技术手段。视向速度法通过捕捉恒星光谱的周期性红移与蓝移,已发现1100多颗行星,其精度可达每秒1米的恒星速度变化;微引力透镜效应则利用时空弯曲原理,当行星经过背景恒星前方时,会像天然放大镜般短暂增强星光;而最激动人心的直接成像技术,通过日冕仪或遮星罩阻挡恒星强光,已成功拍摄到HR 8799等系统中的年轻气态巨行星。美国宇航局即将发射的"宜居系外行星观测站"(HabEx)计划携带直径52米的巨型遮星罩,可在太空中形成完美的光学阴影。
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这些技术各具特色又互为补充:凌星法擅长测定行星半径,视向速度法精于测量质量,直接成像能获取大气光谱,而TTV技术则能发现传统方法难以探测的宜居带行星。正是多方法协同的"组合拳",让人类在短短三十年间将系外行星认知从零扩展到5000多颗,其中类地行星占比已达30%。开普勒-725c的发现尤其珍贵——在已确认的163颗宜居带行星中,仅有24颗质量低于10倍地球,且多数围绕红矮星运行。而开普勒-725作为类太阳恒星,其行星环境更可能孕育类似地球的生命形式。
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未来十年,随着中国空间站巡天望远镜(CSST)、欧洲极大望远镜(ELT)等新一代观测设备投入使用,系外行星研究将迎来爆发式发展。特别值得期待的是大气光谱分析技术的突破,通过检测氧气、甲烷等生物标志物,或将最终解答"人类是否孤独"这个终极命题。正如顾盛宏团队在论文中所言:"开普勒-725c的发现不仅拓展了宜居行星的搜索方法,更提醒我们——宇宙中适合生命存在的角落,可能比想象中更为常见。"
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