摘要:2025 年 6 月 3 日,国际顶级期刊《自然・天文》刊登了一项足以载入人类文明史册的发现:由中国科学院云南天文台领衔的中德联合团队,在类太阳恒星 Kepler-725 的宜居带内,发现了一颗质量约为地球 10 倍的 “超级地球”——Kepler-725c。
2025 年 6 月 3 日,国际顶级期刊《自然・天文》刊登了一项足以载入人类文明史册的发现:由中国科学院云南天文台领衔的中德联合团队,在类太阳恒星 Kepler-725 的宜居带内,发现了一颗质量约为地球 10 倍的 “超级地球”——Kepler-725c。这颗行星公转周期 207.5 天,与地球高度相似,接收的恒星辐射量为地球的 1.4 倍,表面温度理论上允许液态水稳定存在。更令人振奋的是,这是人类首次利用凌星中间时刻变化(TTV)技术,在类太阳恒星宜居带中捕获此类行星,彻底改写了系外行星探测规则。
消息一经公布,全球科学界为之沸腾。哈佛大学天体物理学家莎拉・西格在《科学》杂志撰文称:“中国团队的工作重新定义了宜居行星的边界,Kepler-725c 的极端质量挑战了传统理论,为寻找地外生命开辟了全新路径。” 欧洲空间局(ESA)迅速宣布,将调整 “柏拉图” 望远镜的观测计划,优先对 Kepler-725 系统进行深度扫描。
此次发现的核心突破,在于中国团队自主研发的 TTV 反演技术。传统凌星法需要行星直接遮挡恒星光线,而 TTV 技术如同 “宇宙侦探”,通过观测系统中另一颗已知行星的轨道周期微小偏移(精度达毫秒级),反推出隐藏行星的存在。研究团队通过分析 Kepler-725 系统中气态巨行星 Kepler-725b 的凌星时间异常,像解数学谜题般锁定了 Kepler-725c 的踪迹。
“这就像在嘈杂的交响乐中捕捉到一个走调的音符。” 项目首席科学家顾盛宏研究员比喻道,“Kepler-725c 的信号仅为主星亮度的 0.03%,相当于在 10 公里外发现一根头发丝的阴影。” 这种技术突破使人类探测能力提升了两个数量级,为未来寻找更多 “隐形地球” 提供了关键工具。
更值得骄傲的是,中国团队自主研发的 “天幕” 行星探测算法,通过机器学习优化了传统凌星法对信号噪声的处理能力,成功从开普勒望远镜原始数据中剥离出被误判为 “仪器噪声” 的微弱光变曲线。这项技术已被纳入中国 “地球 2.0”(ET)卫星计划,预计 2030 年前发射的巡天空间望远镜(CSST)将配备该算法,开启系外行星探测的 “中国时代”。
Kepler-725c 的发现,让人类离破解 “宇宙孤独” 之谜更近了一步,但也揭开了一个充满矛盾的天体谜团:
液态水的摇篮:其表面温度可能在 0℃至 100℃之间,恰好处于液态水可稳定存在的 “黄金区间”。这颗行星的质量是地球的 10 倍,引力足以维持浓厚大气层,理论上能阻挡恒星辐射并形成温室效应。类地行星的模板:通过建模推测,Kepler-725c 可能拥有岩石 - 金属核心,表面分布着广阔的海洋和大陆。如果存在类似地球的碳 - 硅循环,其大气层中可能含有氧气、甲烷等生物标志物。年轻恒星的暴虐:宿主恒星 Kepler-725 仅 16 亿年历史,表面磁场活动是太阳的 3-5 倍,频繁的耀斑和日冕物质抛射可能剥离行星大气层,引发致命辐射。极端环境的威胁:由于轨道距离恒星较近(0.674 天文单位),其表面温度可能高达 60℃,甚至比金星更热。10 倍地球质量导致的高压环境,可能使大气层中的二氧化碳浓度飙升,形成失控的温室效应。尽管 Kepler-725c 的发现令人振奋,但现实的鸿沟依然横亘在人类与这颗 “第二家园” 之间:
距离的诅咒:2472 光年的距离意味着,以现有化学动力飞船需 3000 万年才能抵达。即便未来实现 1% 光速巡航,仍需 2.4 万年,而人体能否承受长期太空辐射和微重力环境仍是未解之谜。重力的枷锁:Kepler-725c 的表面重力约为地球的 2.1 倍,人类骨骼可能无法承受长期压力。更严峻的是,潮汐锁定可能导致其永远以同一面朝向恒星,昼夜半球温差达数百度。曲率驱动的畅想:中科院空间技术研究所赵奕博士提出,若能在百年内实现曲率驱动技术,配合人体冷冻休眠,理论上可跨越星际鸿沟。该团队正在研发的 “星际种子库” 计划,拟通过纳米机器人携带地球生命基因序列,以光速千分之一的速率进行播种式传播。观测革命的钥匙:詹姆斯・韦伯太空望远镜已将 Kepler-725c 列为重点目标,计划通过凌星光谱法分析其大气成分。中国 CSST 望远镜则将在 2030 年后对其进行全天候监测,重点检测氧气、甲烷等生物标志物。Kepler-725c 的发现,不仅是科学探索的里程碑,更是人类文明的一次深刻反思:
从 “跟跑者” 到 “领跑者”,中国团队在系外行星探测领域的突破,标志着我国已从技术追赶转向规则制定。此次成果发表后,国际天文学联合会(IAU)罕见地以中国地名命名了 Kepler-725c 的一座环形山 ——“丽江”,以表彰云南天文台的贡献。
尽管 Kepler-725c 看似完美,但科学家提醒:地球的独特性远超想象。其 46 亿年的稳定演化、恰到好处的磁场保护、复杂的生态系统,都是不可复制的奇迹。正如哲学家陈默在《星尘宣言》中写道:“2472 光年外的镜像地球,既是希望的灯塔,更是对地球文明的终极警示 —— 我们唯一的家园,需要更谨慎的守护。”
当我们凝视 Kepler-725c 的星图时,看到的不仅是一个遥远的光点,更是人类文明的未来投影。正如项目组在《自然・天文》论文结语中所述:“这颗行星的存在,证明宇宙中宜居星球并非孤例。但跨越星际的鸿沟,需要技术的飞跃,更需要文明形态的彻底革新。”
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参考文献
来源:纆缘閣