來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

■中國(guó)科學(xué)報(bào)記者 袁一雪

人類(lèi)是否是宇宙中唯一的智慧生命？有沒(méi)有另一顆像地球一樣適合生命存在的行星？這都是人們長(zhǎng)久以來(lái)特別關(guān)心的宇宙謎題。

近日，由中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)云南天文臺(tái)）牽頭的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，在一顆類(lèi)太陽(yáng)恒星周?chē)l(fā)現(xiàn)了一顆位于宜居帶的行星——“超級(jí)地球”Kepler-725c。它的質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的10倍。6月3日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-天文學(xué)》，得到多位審稿專(zhuān)家的高度評(píng)價(jià)。

恒星Kepler-725（中）、行星Kepler-725b（左）和利用TTV反演技術(shù)發(fā)現(xiàn)的“隱藏”在類(lèi)太陽(yáng)恒星宜居帶內(nèi)的行星Kepler-725c。云南天文臺(tái)供圖

新的宜居“超級(jí)地球”

據(jù)論文作者之一、云南天文臺(tái)研究員顧盛宏介紹，這顆行星圍繞一顆名為Kepler-725的G9V型宿主恒星運(yùn)行。該宿主恒星的光譜型與太陽(yáng)相似，但比已經(jīng)46億年的太陽(yáng)年輕，年齡僅為16億年，表面的磁場(chǎng)活動(dòng)比太陽(yáng)活動(dòng)更為劇烈。

這顆行星位于Kepler-725的宜居帶，即一個(gè)適合液態(tài)水存在的區(qū)域。液態(tài)水存在被認(rèn)為是類(lèi)地生命誕生的關(guān)鍵條件。這一行星繞宿主恒星運(yùn)行一圈大約需要207.5天，與地球公轉(zhuǎn)周期相近。

“‘超級(jí)地球’在一個(gè)像太陽(yáng)一樣的恒星附近的宜居帶里，也就是說(shuō)它有可能存在類(lèi)似于地球上的碳基生命?！鳖櫴⒑杲榻B，“它離我們有將近1.6億個(gè)地球到太陽(yáng)之間的距離這么遠(yuǎn)?！?/p>

新方法推演“隱藏”行星

一直以來(lái)，這顆行星沒(méi)有被開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到，似乎躲在了盲區(qū)中。而在此次研究中，科研人員首次利用凌星中間時(shí)刻變化（TTV）反演技術(shù)，通過(guò)觀察Kepler-725行星系統(tǒng)中另一顆行星穿過(guò)宿主恒星表面的時(shí)刻與公轉(zhuǎn)軌道周期的微小偏離，成功推斷出它的存在。

論文第一作者、云南天文臺(tái)青年副研究員孫磊磊介紹，TTV反演技術(shù)類(lèi)似于通過(guò)觀察時(shí)鐘走得快慢，來(lái)判斷是否有只“看不見(jiàn)的手”在悄悄撥動(dòng)時(shí)鐘指針。

過(guò)去，科學(xué)家主要使用兩種方法尋找低質(zhì)量系外行星。一種是凌星法，即通過(guò)觀察行星遮擋宿主恒星發(fā)出的光來(lái)發(fā)現(xiàn)行星；另一種是視向速度法，即通過(guò)檢測(cè)宿主恒星在視線方向是否被行星拖拽得輕微擺動(dòng)來(lái)發(fā)現(xiàn)行星。但是，對(duì)于像地球這樣體積小、軌道遠(yuǎn)離宿主恒星的行星，由于觀測(cè)精度不夠，這兩種方法都很難奏效。

此次，研究團(tuán)隊(duì)使用的TTV反演技術(shù)，不需要看見(jiàn)待發(fā)現(xiàn)行星遮擋宿主恒星的過(guò)程，也不需要檢測(cè)宿主恒星在視線方向發(fā)生輕微擺動(dòng)，只需測(cè)量與待發(fā)現(xiàn)行星軌道共振的另一顆行星的凌星時(shí)間，就能間接感知待發(fā)現(xiàn)行星的存在。

“這是一個(gè)非常重要的結(jié)果，因?yàn)檫@是第一次通過(guò)TTV反演技術(shù)發(fā)現(xiàn)類(lèi)太陽(yáng)恒星宜居帶中的行星。”審稿人評(píng)價(jià)道。

期刊編輯認(rèn)為，這項(xiàng)研究提出了一個(gè)在類(lèi)太陽(yáng)恒星宜居帶探測(cè)包括類(lèi)地行星等在內(nèi)的低質(zhì)量系外行星的互補(bǔ)途徑。

接下來(lái)還要探索什么？

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在尋找第二個(gè)地球的征途上邁出了關(guān)鍵一步。

顧盛宏表示，此次建立的新途徑和相關(guān)研究結(jié)果將為中國(guó)未來(lái)的空間天文任務(wù)提供新的觀測(cè)目標(biāo)和探測(cè)技術(shù)支持，如中國(guó)載人航天工程巡天空間望遠(yuǎn)鏡、地球2.0項(xiàng)目等。

“相關(guān)研究團(tuán)組計(jì)劃將TTV反演技術(shù)應(yīng)用于更多的系外行星系統(tǒng)，從而尋找‘隱藏’在類(lèi)太陽(yáng)恒星和紅矮星宜居帶中的系外行星?！鳖櫴⒑暾f(shuō)，“同時(shí)，我們還將結(jié)合其他觀測(cè)手段，如系外行星透射光譜、發(fā)射光譜和直接成像技術(shù)等，進(jìn)一步研究這些宜居帶行星是否真的具備類(lèi)地生命存在的條件?！?/p>

顧盛宏透露，在國(guó)際合作方面，未來(lái)他們將積極參與歐洲的行星凌星與恒星振動(dòng)探測(cè)計(jì)劃（PLATO）和ARIEL望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的數(shù)據(jù)分析工作，與全球科學(xué)家共同推動(dòng)對(duì)類(lèi)地系外生命的探索。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41550-025-02565-z

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2025-06-04 第1版 要聞)