在浩瀚星海中,人类寻找“第二家园”的梦想又向前迈进了一大步。近日,一项具有里程碑意义的发现为系外生命搜寻开启了新篇章——由我们单位(中国科学院云南天文台)领衔的国际团队首次运用新途径,在类太阳恒星周围捕捉到一颗潜伏在宜居带的“超级地球”。这颗代号Kepler-725c的系外行星,正以207.5个地球日的温柔节拍,在距离地球2472光年的宇宙深处,演绎着可能存在生命的宇宙叙事诗。这项突破不仅刷新了人类对潜在生命摇篮的认知,也有望为未来星际移民描绘出更清晰的蓝图。
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用TTV反演技术发现的“隐藏”在类太阳恒星宜居带内的行星Kepler-725c
(图片来源:中国科学院云南天文台)
Kepler-725c:探寻类太阳恒星周围宜居行星的关键科学拼图
此次发现的行星Kepler-725c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,其表面磁场活动比太阳更为剧烈。
而行星Kepler-725c质量相当于10个地球,公转周期为207.5天,与地球的公转周期相近,接收的平均照射为地球的1.4倍。该“超级地球”位于Kepler-725的宜居带——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。
这些参数透露出Kepler-725c可能具备支持生命的潜力:质量相当于10个地球说明它很可能是一颗岩石结构的超级地球,拥有足够强大的引力以束缚住维持生命和气候所必需的大气层;它的“一年”207.5天意味着它绕恒星公转的周期与地球相差不大,处于恒星宜居带的有利位置,使得地表可能存在液态水——生命诞生的关键要素;光照强度更强对生命的影响则具有两面性,一方面可能促进光合作用,催生更旺盛的生态系统,另一方面也意味着恒星辐射更强,对生命形态提出了更高的适应要求。
尽管目前尚无法直接观测其表面环境,但未来通过直接成像及光谱分析等手段,有望识别其大气成分。若能检测到氧气与甲烷共存,将极大提升其生命存在的可能性。
引力“侦探术”:捕捉看不见的星球
令人兴奋的是,这是国际上首次利用凌星中间时刻变化(Transit Timing Variation,简称TTV)反演技术在类太阳恒星的宜居带发现此类行星。
简单来说,这项技术类似于通过观察时钟走时是否准确,来判断是否有只“看不见的手”在悄悄地拨动时钟指针。它突破性地解决了长期困扰天文学家的“地球2.0探测难题”:传统方法难以有效捕捉位于类太阳恒星宜居带内的小质量行星,包括地球2.0。
我们通过观测已知行星Kepler-725b的凌星时间异常,成功推断出隐藏的引力扰动源——这正是Kepler-725c存在的直接证据。
中国科研力量引领国际合作,共同探索地球2.0
此次研究由我们单位(中国科学院云南天文台)主导,联合德国汉堡天文台、西交利物浦大学、中国科学院南京天文光学技术研究所等国内外机构共同完成。研究成果在《自然-天文》上发表,获得国际同行高度评价,认为该研究为发现地球2.0提供了新的路径。这彰显了中国科研团队在天文探测领域的创新实力。
未来,我们计划将TTV技术应用于更多系外行星系统,融合透射光谱、发射光谱和直接成像等手段,进一步探索这些宜居带行星是否具备类地生命诞生的条件。还将积极参与中国的地球2.0、欧洲的PLATO和ARIEL等太空望远镜项目,与全球科学界携手推进对宇宙生命的探索。
Kepler-725c的发现不仅是科学上的突破,更像是一种文明的召唤。它让我们相信,在遥远的星系中,或许真的存在另一颗“蓝色星球”,等待人类去发现、去理解,乃至最终去对话。这颗超级地球的发现,或许正是我们通往地球2.0的一块关键基石。
出品:科普中国
作者:孙磊磊(中国科学院云南天文台)
监制:中国科普博览
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