2025年最激动人心的系外行星发现

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 风月同天|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 天象预报

作者：Sharmila Kuthunur

翻译：贺玉影

校对：牧夫校对组

编排：张莹

后台：朱宸宇

https://www.space.com/astronomy/exoplanets/the-most-exciting-exoplanet-discoveries-of-2025

已发现的各类系外行星的艺术表现图，深色背景上排列着色彩斑斓、大小各异的行星

图片来源：美国国家宇航局戈达德太空飞行中心

今年，美国国家宇航局追踪到的太阳系外已确认行星数量突破6000颗，另有数千颗行星尚待确认。这一里程碑成就距1995年诺贝尔奖获奖发现——首颗围绕类太阳恒星运行的行星——仅过去三十年，主要得益于美国国家宇航局开普勒太空望远镜和凌星系外行星巡天卫星（TESS）的行星探测能力。

不断增长的行星数量统计，反映出人类对我们所居住的星系银河系的认知发生了多么巨大的扩展，同时也揭示了银河系中行星群体的多样性。

与我们太阳系相对平坦有序的结构截然不同，新观测数据和对熟悉天体的深入复核揭示了若干在太阳系中不存在的行星类别——超级地球、迷你海王星和热木星，以及那些轨道扭曲的行星。这些发现迫使天文学家重新思考行星的形成与演化机制。

岁末将至，让我们回顾2025年天文学家研究过的最具魅力、最令人费解且打破常规的系外行星。这些行星既展现了系外行星科学取得的巨大进步，也昭示着仍有无数未知等待探索。

“塔图因星”

今年，更多“类塔图因”行星从科幻小说跃入系外行星数据库——天文学家发现多颗围绕双星运行的行星，其运行模式有时甚至挑战了行星形成的基本法则。其中最奇特的行星于四月现身：研究团队宣布发现围绕两颗棕矮星运行的2M1510(AB)b，棕矮星常被称为“失败的星”，因其质量不足以引发核聚变。

这颗行星距地球约120光年，其轨道并非沿常规平面运行，而是围绕两颗恒星的两极上下摆动。发现团队通过智利的超大望远镜观测到棕矮星轨道出现异常的反向摆动，由此推断出该行星的存在。研究人员指出，这种引力迹象只能用一颗隐藏的、倾角陡峭的行星来解释，该行星很可能在远古时期被一颗恒星的飞掠撞击至此。

同年晚些时候，另一支团队在距地球仅73光年的致密双星系统TOI-2267周围发现了三颗地球大小的行星。团队利用TESS数据发现，这三颗行星均会凌过双星，尽管此类紧密结合的恒星系统被认为是行星形成的引力不稳定环境。

收获还有，两个独立团队发现了HD 143811(AB)b——一颗长期隐藏在存档数据中的一颗大质量行星。这颗行星由智利南半球双子星望远镜上的行星成像仪捕捉到，围绕着距离地球约446光年的年轻双星系统运行。尽管其体积约为木星的六倍，但这颗行星仅有1300万岁，还在因形成时残留的热量发着光。

这颗行星的宿主恒星们每18天绕彼此旋转一周，而行星本身则以300年为周期缓慢绕着两颗恒星公转。快速舞动的双星系统与遥远笨重的巨行星形成的鲜明对比，始终萦绕着一个未解之谜：如此庞大的行星如何能在如此复杂的动力学系统中形成并存续至今。

在K2-18b上搜索生命

这幅艺术表现图展示了K2-18b行星、其宿主恒星以及该星系中另一颗伴星。

图片来源：ESA/哈勃望远镜，M. Kornmesser

随着关于该行星可能存在生命的论断再度引发科学界激烈争论，系外行星K2-18b无疑成为2025年最受瞩目的系外行星热点之一。

今年四月，剑桥大学领导的研究团队宣布发现该行星大气中存在生物标志气体的最强有力证据，引发全球关注。

利用韦伯太空望远镜的新凌日光谱数据论证，研究人员认为数据与二甲基硫醚及可能的二甲基二硫醚特征吻合——这些气体在地球上与海洋生物活动密切相关。

该团队认为，这一发现支持了K2-18b可能是一颗被海洋覆盖、能够支持生命的世界，甚至可能“生机勃勃”。

然而数周内，独立分析对该结论提出质疑。一组研究显示，丙炔等非生物气体也能产生相同光谱特征，无需诉诸生命存在；另一组则认为JWST信号噪声过大或强度不足，无法得出确切结论。

这场争论也凸显了JWST的局限性——该望远镜的设计理念诞生于系外行星发现之前，如今正被推向其研究能力的极限。

尽管如此，研究人员强调K2-18b仍是理解“亚海王星”类行星的重要目标，这类行星在太阳系中并不存在。现有JWST观测到更多的凌日观察数据，或许能揭示这颗行星大气层究竟能透露出什么信息。

未参与该研究的加州大学河滨分校天体生物学助理教授埃迪·施维特曼向Space.com表示：“若此事最终促使公众对未来生命探测宣称持更审慎态度，倒也未尝不是好事。”

TRAPPIST-1e的宜居性无望

TRAPPIST星系的艺术表现图。

图片来源：NASA/JPL-Caltech

最新分析显示，围绕距离地球约40光年的冷红矮星运行的七颗类地行星之一——TRAPPIST-1e，可能缺乏厚实的大气层，这使得该行星存在适宜生命生存的液态水的前景变得复杂。

先前韦伯太空望远镜的观测曾暗示该行星大气中存在甲烷，提升了复杂化学反应甚至生物活动的可能性。但后续研究表明，这些信号很可能受到恒星本身的干扰。

计算机模拟显示，TRAPPIST-1e上的甲烷将被强烈的紫外线辐射迅速破坏，仅能存续约20万年——远不足以让地质过程完成补充。

凌日信号的波动变化进一步表明，就算存在大气层，其探测难度也极高——这提醒我们，最具潜力的行星也不会有简单的答案。

把半人马座比邻星看得更清楚了

半人马座比邻星系统的艺术表现图，包含行星比邻星b与比邻星d（后者由NIRPS望远镜确认）。

图片来源：Gabriel Pérez Díaz (IAC)

2025年，天文学家借助一款专为搜寻低温矮星系行星设计的新型强力仪器，大幅提升了对半人马座比邻星行星系统的观测精度——这颗距离太阳仅4.2光年的恒星是太阳系最近的恒星邻居。

这台名为近红外行星搜索器（NIRPS）的新型高分辨率光谱仪安装于智利拉西拉天文台，并于7月交付了首批科研成果。

由西班牙加那利群岛天体物理研究所的亚历杭德罗·马斯卡雷尼奥领导的团队，确认了比邻星b的存在——这颗地球大小的行星位于恒星宜居带内，从而验证了该设备的探测能力。

NIRPS还确认了更小的比邻星d行星，并排除了先前宣称存在的第三颗行星，从而完善了最近行星系统的普查数据。

该成果同时具有技术里程碑意义。天文学家首次达到所需精度，得以探测围绕红矮星运行的微型岩石行星所产生的微弱引力——这类恒星主要在红外波段释放光线，使得NIRPS等仪器在太阳系外寻找类地行星时具有重要价值。

解体行星的尾迹

围绕巨星旋转的解体行星艺术表现图。

图片来源：麻省理工学院何塞-路易斯·奥利瓦雷斯

今年，天文学家发现了几颗罕见的系外行星，它们距离母星如此之近，以至于拖曳着长长的物质尾迹。从宇宙尺度来看，这些行星正被捕捉在解体前极其短暂的一瞬间。

其中一颗名为BD+05 4868 Ab的行星，由TESS望远镜在距地球约140光年的飞马座区域发现。该行星每30.5小时完成一次公转，其轨道距离恒星仅为水星绕日距离的20分之一。如此近的距离下，强烈的恒星热量将行星表面的物质蒸发，于是这些物质流进太空，形成炽热的彗星状尾巴。这条尾巴极其巨大，长达900万公里，约占行星轨道长度的一半。

研究团队估算，该行星每绕行一周就会流失相当于一座珠穆朗玛峰的物质，预计将在100万至200万年内彻底解体。尾部尘埃可能包含行星地壳、地幔甚至地核的物质，这将为科学家提供难得的机会，得以研究遥远星球的内部构造——这种研究通常远超观测能力范围。

另一研究团队利用JWST观测了超热木星WASP-121b（又名泰洛斯）周围截然不同的行星尾流。这颗距地球约858光年的行星丢失的不是岩石物质，而是大气。JWST揭示了覆盖行星轨道近60%的两条巨大氦尾：一条尾随其后，被恒星辐射和恒星风推挤；另一条更为罕见的先行尾则弯曲于行星前方，很可能受到恒星引力的牵引而向内弯曲。

拒绝裸露的熔岩行星

TOI-561的艺术表现图——这是迄今在银河系发现的最古老、金属含量最低的行星系统之一。

图片来源：W. M. Keck天文台/Adam Makarenko

天文学家借助韦伯太空望远镜发现，一颗按常规理论本应完全真空的行星竟仍保有大气层。

这颗名为TOI-561b的行星是颗炽热的熔岩行星，围绕银河系最古老恒星之一运行，轨道如此贴近，其公转周期不足地球一天。

由于潮汐锁定，该行星始终以同一面朝向恒星，表面温度高达约1726摄氏度——足以熔化岩石——且其年龄之久远，任何原始大气本应早已逸散殆尽。

然而韦伯太空望远镜的观测显示，该行星向阳面的温度低于预期值——这本应是赤裸无气岩石的特征。该现象表明存在着持续数十亿年的厚重大气层，正在行星表面重新分配热量。

若该发现得到证实，将成为迄今最有力证据，证明在既非大质量也没有宜人温度的灼热岩石行星上存在长寿大气层，这将挑战关于行星大气层能在何种极端条件下存续的既有假设。

异星世界的生与死

系外行星宝宝WISPIT 2b在麦哲伦望远镜和大双筒望远镜的新观测中，呈现为一颗环绕恒星的明亮白色尘埃环旁的小紫点，其外侧还可见更暗淡的外环。

图片来源：亚利桑那大学莱尔德·克洛斯

今年，天文学家观测到了两个标志行星生命周期的宇宙时刻。

一项研究首次捕捉到距地球约437光年的行星形成过程。

智利麦哲伦望远镜与亚利桑那州大型双筒望远镜的观测显示，这个异星世界如同暗淡的紫色光点，嵌入恒星周围尘埃盘的环形空隙中。这颗名为WISPIT 2b的行星仅有500万岁，但质量已达木星的五倍，正盘踞在星盘的空隙中，不断吸积尘埃与气体以加速成长。

天文学家长期推测此类间隙标志着新生行星的存在，但此次是首次直接观测到行星正在积极开辟轨道。研究团队还发现了更靠近恒星的第二颗候选行星，暗示该系统可能正在同时孕育多个世界。

在更接近地球的区域，另一支团队捕捉到了恒星残骸的影像。观测显示，白矮星LSPM J0207+3331，一颗距离地球约145光年的早已消亡的巨星残骸，正在持续摧毁一颗行星残骸——直径约193公里的天体——正被恒星强烈的引力撕裂。

天文学家通过智利和夏威夷的望远镜探测到白矮星表面近期沉降的重元素，据称这证明碎片是在过去3.5万年内吸积形成的，可能仍在不断落入白矮星表面。

研究结果表明，随着恒星衰变而变化的引力场会破坏幸存行星和小行星等天体的稳定性，从而引发碰撞，使碎片螺旋吸入恒星内部最终毁灭。

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

极光冕