科技日報

◎ 科技日報記者 陸成寬

在11月24日召開的空間科學先導專項最新亮點成果發布會上，中國科學院國家空間科學中心公布了“十五五”期間多項太空探源科學衛星計劃。其中，旨在為人類尋找新家的系外地球巡天衛星，將巡視星河，專門尋找和地球差不多大小、處在宜居帶的第二顆地球，即“地球2.0”。

地球是孤獨的嗎？尋找“地球2.0”有什么意義？“地球2.0”需要符合怎樣的標準？在尋找類地行星方面，取得了哪些成果？針對以上問題，科技日報記者采訪了相關專家。

第一問：為什么要尋找“地球2.0”？

“這始于人類的好奇心。太陽系中，除了地球上的智慧生命，是否還有其他星球上存在生命，這有待探索。太陽系外，科學家也希望能夠找到像地球這樣的行星。”中國科學院國家空間科學中心主任王赤院士說。

全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩認為，尋找“地球2.0”對人類生存、科學研究和文明發展等方面意義重大。“尋到‘地球2.0’，能為人類文明預留‘備用家園’，有效應對人類正面臨的資源枯竭、全球變暖、小行星撞擊等生存危機。”龐之浩說。

“同時，通過研究類地行星，可反觀地球的過去與未來，助力破解地球演化謎題。”龐之浩說，尋找“地球2.0”有望解答人類是否為宇宙孤例這一哲學之問，若發現地外生命，將徹底改寫人類對宇宙和自身的認知。

第二問：“地球2.0”需要符合怎樣的標準？

“科學家定義的‘地球2.0’需滿足一系列嚴苛標準，核心涉及星體屬性、恒星環境與宜居條件。”龐之浩說。

首先，行星自身的基礎條件至關重要。它的半徑應為地球的0.8至1.25倍，是一顆巖質行星。“這樣的尺寸與結構能確保其擁有固體表面，并足以維系大氣層。”龐之浩介紹，同時，其密度需與地球的巖石密度相近，這是地質結構穩定的基礎，能有效減少極端火山等地質活動。

其次，恒星與軌道環境是另一大關鍵。它必須圍繞一顆類太陽恒星運行，以避開紅矮星的劇烈耀斑或大質量恒星的強輻射。“地球2.0”的軌道還必須位于恒星的“宜居帶”內，這使得行星表面的溫度能恰好維持液態水的存在——既不會因太近而蒸發，也不會因太遠而凍結。

最后，生命存續所需的保護與環境也不可或缺。“行星需要擁有濃度適宜的大氣層，既能過濾有害紫外線，也應包含氧氣等生命所需氣體。一個穩定的全球性磁場同樣關鍵，用以偏轉恒星與宇宙的高能射線。”龐之浩說，此外相對平靜的周邊空間環境，也能顯著降低小天體撞擊的風險，為生命的誕生與延續提供一個安全的溫床。

第三問：目前人類在尋找類地行星方面有哪些發現？

“國際上已經有各種系外行星探測任務，其中開普勒空間望遠鏡是目前發現系外行星最多的任務，已經發現了超過六千顆系外行星。”王赤說，目前發現的系外行星大多是幾倍地球大小的“超級地球”，國際上尚未發現既在宜居帶，又是地球大小的巖質行星。未來5年，中國的系外地球巡天任務將去找“地球2.0”。

在類地行星探索方面，科學家已經取得了不少突破性發現。龐之浩介紹，1992年，天文學家首次在脈沖星PSR1257+12周圍發現三顆類地行星，成為人類確認的首批系外類地行星；1995年，飛馬座51b的發現，標志著圍繞類太陽恒星搜尋系外行星的時代正式開啟。2005年，Gliese 876 d等首批明確呈現類地特征的行星被確認；2011年，借助開普勒空間望遠鏡，科學家進一步發現了首顆系外巖質行星開普勒-10b。

在標志性行星系統方面，2017年，科學家確認該系統內擁有7顆地球大小的行星，是迄今在單一恒星周圍發現的最大類地行星集群，其中數顆可能具備存在液態水的條件。2014年發現的開普勒-186f，則成為首顆位于宜居帶內且大小與地球相當的行星，引起廣泛關注。

中國在天文探測領域也貢獻了關鍵力量。“2025年，中國科學院云南天文臺團隊創新運用凌星中間時刻變化反演技術，在類太陽恒星的宜居帶內發現‘超級地球’開普勒-725c。該行星質量約為地球10倍，公轉周期207.5天，為類地行星探測提供新路徑。”龐之浩說。