探索第二个“人类家园”

2023年11月24日，在空间科学先导专项最新进展成果发布会上，中国科学院空间科学中心对外介绍了“十五五”期间若干重要的太空科学卫星工程计划。其中，包括致力于搜索系外类地行星、为人类寻找“新家”的地外行星巡天卫星。该项目将深入宇宙，专注于发现与地球大小接近、位于宜居带内、具备类地特性的“地球2.0”。

地球独自存在于宇宙中吗？探索“地球2.0”究竟有何价值？想要成为“地球2.0”，又需要满足哪些标准？目前有关类地行星的探索有哪些新成果？针对这些公众关心的问题，科技日报记者采访了相关领域的科研专家。

问题一：我们为什么要寻找“地球2.0”？

“寻找地球以外的生命世界，最初源自人类对宇宙的好奇。”中国科学院空间科学中心主任王赤院士表示，“除了地球，太阳系乃至其它恒星体系中，是否存在适合生命存在的行星，是科学家们持续追索的课题。”

全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩认为，类地行星的搜寻对人类未来有着深远意义。从生存空间拓展到基础科学研究，再到人类文明的延续，都离不开对“地球2.0”的探索。“找到一个类似地球的星球，我们就为全人类预留了某种意义上的‘后备住所’，也为面对资源危机、气候剧变甚至小行星撞击等全球性挑战提供了新的可能。”庞之浩说。

此外，通过对类地行星的研究，可以更好地认知地球本身。庞之浩补充道：“我们既能对比地球的演化历史，也可能获得关于地球未来命运的新视角，同时有望破解宇宙中生命的独特性之谜。如果在其他星球上发现生命，这将会革新人类对自身及宇宙的认知体系。”

问题二：什么样的行星才能称作“地球2.0”？

庞之浩指出，要甄选“地球2.0”，科学家设立了一套严格标准，重点评估行星自身属性、环境条件和宜居特征。

最核心的标准是行星的本体特性。它的半径需在地球的0.8至1.25倍之间，必须属于岩石星球。“这样的行星有坚实的表面和类似地球的大气层保有能力。”庞之浩解释说，此外行星的岩石密度也应接近地球，这有利于地质稳定，不易遭遇如强烈火山等灾害。

与此同时，行星所处的恒星系统及其运行轨道也极为重要。“理想的‘地球2.0’绕类太阳恒星公转，既避开了红矮星的激烈活动，也远离了大质量恒星的致命辐射。”行星的公转轨道需处于所谓“宜居带”——即行星表面能够稳定存在液态水的区域。

除了适合的体积与环境，一颗宜居星球还需具备保护生命的多项条件。“例如，必需有致密稳定的大气，能遮蔽有害射线并含有氧气等气体。同时还需有强磁场抵御高能射线的侵袭。”庞之浩强调，相对安稳的周边空间环境也大幅降低了小天体撞击对生命演化的威胁。

问题三：在类地行星的探索上有哪些重要进展？

王赤指出，全球多个团队已启动系外行星探测项目，其中开普勒空间望远镜是至今查明系外行星最多的工具，发现的系外行星已突破六千颗。遗憾的是，至今尚无确证完全处于宜居带并与地球大小相当的岩质行星，但不少“超级地球”已被成功发现。中国的系外地球巡天工程即将开启，致力于锁定“地球2.0”。

科学家们在搜寻地球类行星过程中取得了多个重要突破。庞之浩介绍，早在1992年，人类就在PSR1257+12脉冲星周边首次捕捉到三颗类地行星；1995年，飞马座51b的出现被视为类太阳恒星附近系外行星探索的开端。2005年，Gliese 876 d等具备地球特征的新行星陆续被识别；2011年，开普勒望远镜发现了第一颗确定为岩质星体的开普勒-10b行星。

在这一领域，标志性研究还包括2017年确认的拥有7颗地球大小行星的恒星系统，这些行星中有多颗可能拥有液态水。此外，2014年发现的开普勒-186f，成为第一颗位于宜居带、大小与地球接近的行星，成为全球天文学界的焦点。

中国天文学界也取得了不小进展。“2025年，云南天文台团队创新采用凌星计时分析技术，在类太阳恒星‘宜居带’内发现了超级地球开普勒-725c。它质量约为地球的10倍，周期207.5天，这无疑为中国类地行星研究带来更多可能。”庞之浩这样介绍。

记者 陆成宽