中國科學家發現“超級地球”：標誌中國科研團隊尋找第二個地球邁出關鍵一步

【環球時報報道 記者 樊巍 鄧孝慈】探索宇宙中另一顆適合人類居住的宜居星球不僅是科幻片的熱門題材，也是現實中許多科學家研究的重點。近日，中國的科研團隊在這一領域取得了一項重要突破。由中國科學院雲南天文台牽頭的國際研究團隊，在國際上首次藉助TTV反演技術在類太陽恆星周圍的宜居帶發現了“超級地球”Kepler-725c，它的質量大約是地球的10倍。相關成果於6月3日正式發表在國際著名科學期刊《自然-天文》上。

據瞭解，這顆行星圍繞一顆名為Kepler-725的G9V型宿主恆星運行。該宿主恆星的光譜型與太陽相似，但它比太陽年輕，年齡僅為16億年，表面的磁場活動要比太陽活動更為劇烈。“超級地球”位於Kepler-725的宜居帶，這是一個適合液態水存在的區域，被認為是類地生命誕生的關鍵條件。

“Kepler-725c繞宿主恆星運行一圈大約需要207.5天，與地球的公轉週期相近。”該聯合研究團隊成員、中國科學院雲南天文台研究員王曉彬6月4日在接受《環球時報》記者採訪時介紹稱，這顆行星此前並沒有被開普勒太空望遠鏡發現，而是“藏”了起來。研究團隊通過分析Kepler-725行星系統中另一顆行星穿過宿主恆星表面的時間對公轉軌道週期的微小偏離，成功地推斷出這顆“超級地球”的存在。所使用的方法被稱為TTV反演技術，“這好比我們通過觀察時鐘走得快慢，來判斷是否有人悄悄地撥動了時鐘指針。”

王曉彬進一步介紹稱，過去，科研人員主要依賴凌星法與視向速度法探測低質量系外行星。凌星法主要是通過觀察行星遮擋宿主恆星發出的光來發現行星；而視向速度法，則是通過檢測宿主恆星在視線方向是否被行星拖拽得輕微擺動來發現行星。目前已知的宜居帶低質量行星大多集中在紅矮星系統中，使用凌星法與視向速度法探測位於類太陽恆星宜居帶的第二個地球——“地球2.0”極具挑戰性。

而由中國科學院雲南天文台、德國漢堡天文台、西交利物浦大學和中國科學院南京天文光學技術研究所組成的國際聯合研究團隊，首次利用“凌星中間時刻變化”（Transit Timing Variation, 即TTV）技術在類太陽恆星宜居帶內發現了這顆10倍於地球質量的“超級地球”Kepler-725c，該項研究開闢了發現類太陽恆星宜居帶“地球2.0”的新通道。

“這種方法不需要看見待發現行星遮擋宿主恆星的過程，也不需要測量宿主恆星在視線方向的輕微擺動，只需測量與待探測行星發生軌道共振的另外一顆行星的凌星時間，就能間接感知這顆行星的存在。”王曉彬表示，TTV反演技術特別適合探測長週期的宜居帶低質量行星，可以有效彌補當前凌星法與視向速度法的不足，這項發現標誌着中國科研團隊在尋找第二個地球的征途上邁出了關鍵一步。

據瞭解，本項目建立的新通道和稍後的相關研究結果將為中國未來的空間天文任務，比如中國載人航天工程巡天空間望遠鏡、地球2.0項目等，提供新的觀測目標和探測技術支持。中國科學院雲南天文台的相關研究團組還計劃將TTV反演技術應用於更多的系外行星系統，從而尋找“隱藏”在類太陽恆星和紅矮星宜居帶中的系外行星。    

“我們還將結合其他觀測手段，進一步研究這些宜居帶行星是否真的具備類地生命存在的條件。在國際合作方面，未來我們也將積極參與歐洲PLATO和ARIEL項目的數據分析工作，與全球科學家共同推動對類地系外生命的探索。”王曉彬稱。