央廣網(wǎng)北京5月24日消息 據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國(guó)之聲《新聞超鏈接》報(bào)道，近日，中國(guó)科學(xué)家提出一項(xiàng)通過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡開(kāi)展的巡天計(jì)劃，將長(zhǎng)期觀測(cè)距離地球約32光年的約100顆類太陽(yáng)型恒星。然后，在它們周圍發(fā)現(xiàn)宜居帶類地行星，特別是“地球2.0”——也就是與地球大小、軌道與環(huán)境非常相似的行星，實(shí)現(xiàn)“從0到1”的重大突破。據(jù)估算，這一計(jì)劃預(yù)計(jì)發(fā)現(xiàn)約50顆類地行星。

如果計(jì)劃實(shí)施，這將是國(guó)際上首次專門在近鄰類太陽(yáng)型恒星周圍尋找宜居類地行星的空間探測(cè)任務(wù)。具備什么樣的條件才可稱為宜居行星？為什么要觀測(cè)距離地球約32光年的恒星？太陽(yáng)系在銀河系中處于什么樣的位置？

成為一顆宜居行星？難！

中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員、牧夫天文論壇創(chuàng)辦人解仁江介紹，截止到2022年3月22日，科學(xué)家們已經(jīng)確認(rèn)的系外行星有5030顆，系外行星的候選體，即待驗(yàn)證的系外行星有8974顆。其中，宜居行星的候選體大約有59顆，超級(jí)宜居行星的候選體有24顆，已經(jīng)確認(rèn)的超級(jí)宜居系外行星有2顆。

天上行星千千萬(wàn)，但宜居行星少之又少。

一顆公認(rèn)的宜居行星首先必須有大量的液態(tài)水，而且必須是巖質(zhì)行星。只有存在堅(jiān)硬的巖石表面，才能存在海洋，生物從而能夠游動(dòng)或站立。

其次，宜居行星需要能夠接收到來(lái)自中央恒星的光照，因此行星必須處于恒星的宜居帶內(nèi)，但這也并不意味著處于恒星宜居帶內(nèi)的行星一定存在生命。太陽(yáng)系的宜居帶從金星軌道開(kāi)始到火星軌道附近結(jié)束。金星雖處于太陽(yáng)系的宜居帶內(nèi)，但目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)金星存在生命的可能性。

另外，宜居行星還需要磁場(chǎng)的保護(hù)。磁場(chǎng)可以保護(hù)行星上的生物免受恒星射線、宇宙射線等有害輻射的影響。宜居行星最好還能夠擁有幾個(gè)“保鏢”。地球能夠平穩(wěn)地演化出生命，也跟地球配備有幾個(gè)“保鏢”相關(guān)。距離地球不遠(yuǎn)的木星就是地球的“保鏢”之一，木星是太陽(yáng)系最大的行星，它可以幫助我們擋住或者提前吸走可能對(duì)地球造成威脅的小行星。

此外，合適的大氣壓、大氣成分、重力，穩(wěn)定的表面都是一顆宜居行星要具備的條件。

搜尋系外行星的方法多多

此次巡天計(jì)劃的目標(biāo)是距離地球約32光年的約100顆類太陽(yáng)型恒星，之所以選擇距離地球32光年這一范圍，是由于這是目前人類可以清楚觀測(cè)恒星的最遠(yuǎn)距離。距離遠(yuǎn)，恒星的亮度低，超過(guò)這一范圍，以人類當(dāng)下的探測(cè)手段難以識(shí)別恒星發(fā)來(lái)的輻射。

“近鄰宜居行星巡天計(jì)劃”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員季江徽介紹，本次巡天計(jì)劃中采用空間高精度相對(duì)天體測(cè)量技術(shù)。相較于國(guó)外開(kāi)普勒與TESS望遠(yuǎn)鏡采用的“凌星法”，天體測(cè)量的方法對(duì)于探測(cè)對(duì)象周圍的行星軌道空間分布的要求更低，即不需要特殊的軌道，在任何情況下都有百分百的探測(cè)效率。此次具有原創(chuàng)性的方法，突破了測(cè)量行星物理特性的科學(xué)難題。季江徽表示，這可能是唯一可以比較精確測(cè)量行星質(zhì)量的測(cè)量方法。

目前搜尋系外行星的手段大致有7種，解仁江補(bǔ)充，除了天體測(cè)量法和凌星法外，還有直接成像法、徑向速度法、重力微透鏡法、脈沖星計(jì)時(shí)法和狹義相對(duì)論法。

太陽(yáng)系位于銀河系的“郊區(qū)地段”？

有種說(shuō)法認(rèn)為太陽(yáng)系處于銀河系的獵戶座旋臂上，而獵戶座旋臂是一個(gè)荒涼的區(qū)域。解仁江解釋，太陽(yáng)系圍繞著銀河系公轉(zhuǎn)，目前確實(shí)處于獵戶座旋臂的范圍內(nèi)，但太陽(yáng)系并不是“鑲嵌”在了獵戶座旋臂上，太陽(yáng)系和獵戶座旋臂都會(huì)繞著銀河系公轉(zhuǎn)，且二者的公轉(zhuǎn)速度并不完全一致。

太陽(yáng)系在銀河系的位置既不十分“繁華”，但也不算“荒涼”，而是處于銀河系的宜居帶內(nèi)，與銀河系中心不遠(yuǎn)不近的距離是太陽(yáng)系能夠孕育出生命的重要原因。要誕生宜居的巖石行星需要一定的金屬元素，距離銀河系中心越近能夠獲得的金屬元素越多，因?yàn)楹阈谴蟛糠侄季奂阢y河系的中心，距離銀河系中心太遠(yuǎn)就無(wú)法接收到來(lái)自這些恒星釋放的金屬元素。但距離銀河系中心太近也不利于生命的存活，銀河系中心恒星太過(guò)密集，一旦發(fā)生超新星爆炸等情況將會(huì)直接打斷生命的演化。

雖然目前人類無(wú)法親自到宜居行星上一探究竟，但解仁江表示，科學(xué)本身的價(jià)值是滿足人類的好奇心，而好奇心又是人類文明進(jìn)步的原動(dòng)力。十幾年前，人類對(duì)系外行星還是一無(wú)所知，到如今觸及32光年外的宇宙，這是人類文明的一大飛躍。

目前，由中國(guó)多家科研機(jī)構(gòu)組成的團(tuán)隊(duì)在中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)支持下已開(kāi)展了前期研究，攻克了主要的關(guān)鍵技術(shù)，并開(kāi)展了廣泛的國(guó)際合作，期待更多的天文學(xué)家參與。

監(jiān)制：郭靜

記者：鶴佳 楊揚(yáng)

編輯：潘雨薇 楊冉