新的宜居“超級地球”

據論文作者之一、云南天文臺研究員顧盛宏介紹，這顆行星圍繞一顆名為Kepler-725的G9V型宿主恒星運行。該宿主恒星的光譜型與太陽相似，但比已經46億年的太陽年輕，年齡僅為16億年，表面的磁場活動比太陽活動更為劇烈。

這顆行星位于Kepler-725的宜居帶，即一個適合液態水存在的區域。液態水存在被認為是類地生命誕生的關鍵條件。這一行星繞宿主恒星運行一圈大約需要207.5天，與地球公轉周期相近。

“‘超級地球’在一個像太陽一樣的恒星附近的宜居帶里，也就是說它有可能存在類似于地球上的碳基生命。”顧盛宏介紹，“它離我們有將近1.6億個地球到太陽之間的距離這么遠。”

新方法推演“隱藏”行星

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

論文第一作者、云南天文臺青年副研究員孫磊磊介紹，TTV反演技術類似于通過觀察時鐘走得快慢，來判斷是否有只“看不見的手”在悄悄撥動時鐘指針。

過去，科學家主要使用兩種方法尋找低質量系外行星。一種是凌星法，即通過觀察行星遮擋宿主恒星發出的光來發現行星；另一種是視向速度法，即通過檢測宿主恒星在視線方向是否被行星拖拽得輕微擺動來發現行星。但是，對于像地球這樣體積小、軌道遠離宿主恒星的行星，由于觀測精度不夠，這兩種方法都很難奏效。

此次，研究團隊使用的TTV反演技術，不需要看見待發現行星遮擋宿主恒星的過程，也不需要檢測宿主恒星在視線方向發生輕微擺動，只需測量與待發現行星軌道共振的另一顆行星的凌星時間，就能間接感知待發現行星的存在。

“這是一個非常重要的結果，因為這是第一次通過TTV反演技術發現類太陽恒星宜居帶中的行星。”審稿人評價道。

期刊編輯認為，這項研究提出了一個在類太陽恒星宜居帶探測包括類地行星等在內的低質量系外行星的互補途徑。

接下來還要探索什么？

這項發現標志著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。

顧盛宏表示，此次建立的新途徑和相關研究結果將為中國未來的空間天文任務提供新的觀測目標和探測技術支持，如中國載人航天工程巡天空間望遠鏡、地球2.0項目等。

“相關研究團組計劃將TTV反演技術應用于更多的系外行星系統，從而尋找‘隱藏’在類太陽恒星和紅矮星宜居帶中的系外行星。”顧盛宏說，“同時，我們還將結合其他觀測手段，如系外行星透射光譜、發射光譜和直接成像技術等，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。”

顧盛宏透露，在國際合作方面，未來他們將積極參與歐洲的行星凌星與恒星振動探測計劃（PLATO）和ARIEL望遠鏡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。

（中國科學報）