探索“第二地球”:人类的新家园之旅
在11月24日举行的空间科学先导专项最新进展发布会上,中国科学院空间科学中心透露,“十五五”期间将推进多项空间科学卫星计划。其中一项名为“系外地球巡天卫星”的任务尤其引人注目。这颗卫星将投身于银河系巡天,专注于搜寻与地球大小相近、位居宜居带的类地行星,目标是发现“第二个地球”——被研究界称为“地球2.0”的星球。
人类在宇宙中是否孤单?探索“地球2.0”究竟有何意义?要成为“地球2.0”又需要符合哪些条件?人类目前在类地行星的探寻上取得了哪些成就?围绕这些问题,科技日报记者邀请相关专家进行解读。
第一问:为何要寻找“地球2.0”?
“出发点源于人类对宇宙的好奇。除了地球,其他天体是否存在生命,始终是科学探索的重要方向。而在太阳系之外,科学家同样希望能找到类似地球的星球。”中国科学院空间科学中心主任王赤院士表示。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩分析,寻找“地球2.0”关系到人类生存、科学突破和文明延续。“找到‘地球2.0’,等于是为人类文明准备了备份家园,可从容应对资源紧张、气候变异、小行星撞击等潜在威胁。”他补充道。
庞之浩还指出,通过对类地行星的研究,科学家能够逆向审视地球的历史与未来,甚至有望破解地球演变过程中的诸多谜题。此外,“地球2.0”的探索有机会触碰“人类是否是宇宙孤例”这样的终极哲学问题,一旦在其他星球上发现生命,将彻底重塑我们对宇宙和人类位置的理解。
第二问:判定“地球2.0”需有哪些基本条件?
“‘地球2.0’的标准非常严苛,既要考量行星自身特性,也要重视其轨道环境和宜居条件。”庞之浩介绍。
首先,行星的基本物理属性尤为关键。比如,它的半径必须在地球的0.8至1.25倍之间,且需为岩石构成,这保证了有固态表面并能维系大气环境。庞之浩表示,密度与地球类似的岩质结构,有利于稳定其地质活动频率,从而避免极端自然灾害。
其次,能否具备宜居条件,还需看它所围绕的恒星类型以及运行轨道。理想情况下,这颗行星要围绕与太阳类似的恒星运行,避免强烈的恒星辐射或耀斑。“地球2.0”还须位于其恒星的宜居带,使得表面能够维持液态水——距离太近会过热蒸发,太远又会极寒结冰。
此外,对于孕育生命的环境与防护也有严格要求。庞之浩强调,这类星球的大气层应足够厚,可阻挡有害紫外线,还应富含氧气等有利于生命存续的成分。一个强稳的行星磁场同样不可或缺,用以抵御来自恒星和空间的高能射线。与此同时,平静的太空环境能大幅降低小天体撞击,为生命诞生和演化创造保护伞。
第三问:类地行星搜寻中,已有怎样的成果?
“全球范围内,各类系外行星探测任务不断推进。迄今,开普勒太空望远镜已发现6000余颗系外行星,是目前成就最为突出的专案。”王赤表示。目前确认的大多为“超级地球”等大体积行星,尚未找到位于宜居带且大小与地球接近的岩质行星。未来5年,中国的系外地球巡天计划将专攻这一难题,力图发现真正意义上的“地球2.0”。
近几十年里,科学家在类地行星研究上不断取得里程碑式突破。1992年,人类首次在脉冲星PSR1257+12周围观测到三颗类地行星,自此正式开启系外类地行星的探索序幕。1995年,首颗围绕类太阳恒星(飞马座51b)的系外行星被发现。2005年,Gliese 876 d等一批拥有类地特征的行星被确认。2011年,开普勒-10b成为首颗被发现的系外岩石行星,为科学家分析类地行星提供数据支撑。
在典型的多行星系统方面,2017年,科学界确认一个拥有7颗与地球体积相近行星的系统,其中多颗星球具备保持液态水的潜质。2014年所发现的开普勒-186f,则是首例位于宜居带且大小接近地球的行星,引发全球热议。
中国科研团队同样做出了独特贡献。“2025年,中国科学院云南天文台科研人员通过创新的凌星中间时刻变化反演方法,在类太阳恒星宜居带内发现了‘超级地球’开普勒-725c。这颗星球质量约为地球的10倍,公转周期达207.5天,为类地行星的搜寻提供了新思路。”庞之浩表示。
记者 陆成宽





