探索“第二地球”的可能
在2023年11月24日的空间科学前沿项目重大成果发布会上，中国科学院空间科学中心公开了“十五五”期间多项太空科学卫星的计划蓝图。其中，一项名为系外地球巡天卫星的计划备受关注，该项目的目标是寻找类似地球的新家园——也就是在银河系中巡天，锁定与地球大小相当且位于宜居区的候选“地球2.0”。
地球是否在宇宙中独自存在？为什么要寻找“地球2.0”？这种理想的星球应具备哪些条件？在寻觅类地行星的道路上又有哪些成就？针对这些疑问，科技日报记者采访了相关领域的专家。
第一问：人类为何要追寻“地球2.0”？
“探索未知源于人类的好奇心。我们想知道，除了地球以外，宇宙中是否还存在孕育生命的地方。”中国科学院空间科学中心主任王赤院士表示，科学家们希望能够在太阳系外找寻与地球类似的行星。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩认为，“地球2.0”的探索，不仅具有科学价值，对于人类的长期存续和文明发展也意义重大。“一旦找到地球2.0，将为人类提供可能的第二家园，有助于应对资源紧张、地球生态变化甚至小行星撞击等威胁。”庞之浩说。
他进一步解释，通过观测其它类地行星，人类能够更清晰地洞察地球自身的历史和未来发展趋势，还可能解答人类是否在宇宙中独一无二这一重大科学乃至哲学命题。如果能发现地外生命，人类对宇宙和自我的认知将迎来颠覆性突破。
第二问：“地球2.0”应达到哪些标准？
庞之浩介绍，科学界给“地球2.0”设立了多项严格准则，重点关注这类星球的基本属性、所依赖的恒星类型以及整体宜居环境等内容。
最基本的标准之一是行星自身的大小和结构。它应是一颗岩石组成的固态行星，半径为地球的0.8到1.25倍之间，既能保证其保持大气层，也方便液态水的存在。“关键还在于其密度要与地球相近，才能确保有稳定的地质环境，减少剧烈火山或地壳活动的发生。”庞之浩补充道。
其次，这颗行星必须围绕一颗类似太阳的恒星运行，这样能避免红矮星强烈的能量波动或者大质量恒星的剧烈辐射。同时，它的运行轨道要落在所谓恒星的“宜居带”——即可维持液态水长期稳定存在的区域，既不至于过热蒸发，也不会寒冷结冰。
庞之浩还表示，适合生命的环境条件必不可少，包括具备厚度适宜的大气层，能有效阻挡有害紫外线并含有氧气等关键气体。同时，行星还需拥有强有力的磁场，抵挡来自恒星和宇宙空间的高能射线。此外，平稳的太空环境也至关重要，可大幅降低小天体碰撞几率，为生命孕育提供安全保障。
第三问：目前人类在搜寻系外类地行星方面有哪些进展？
王赤院士介绍，国际上已开展了数个专门寻找系外行星的科学计划，其中开普勒空间望远镜的探测成果尤为突出，目前已发现超过六千颗系外行星。需注意的是，已知这些行星中“超级地球”较多——它们的体积远超地球。但直到现在，还没有公开确认既处于宜居带、又与地球大小相近的岩质行星。中国科学家计划在未来五年内，通过自研星载巡天计划，寻找真正的“地球2.0”。
在寻找类地行星的历史上，科学家们已取得多项重要成果。庞之浩介绍，1992年，天文学家率先在脉冲星PSR1257+12附近发现三颗类地行星，这是人类首次确认太阳系外的岩质行星。随着研究进展，1995年飞马座51b被发现，开启了围绕类似太阳恒星探测行星的新纪元。此后，Gliese 876 d等行星在2005年被证实具备类地属性，2011年，开普勒望远镜又首次找到首颗岩质系外行星——开普勒-10b。
此外，2017年科学家们还在一个单一恒星周围发现了最多的地球大小行星系统，共有7颗大小接近地球的行星，其中部分极有可能存在液态水。2014年的开普勒-186f则成为首颗已知位于适宜居住带且体积接近地球的行星，引发天文学界极大关注。
中国在这方面亦成绩显著。庞之浩介绍，至2025年，依靠创新的凌星中间时刻变化反演方法，中国科学院云南天文台团队成功在类太阳恒星的宜居区发现了一颗“超级地球”——开普勒-725c。这颗行星质量大约为地球的10倍，公转周期为207.5天，为人类探索类地行星提供了全新思路。
记者 陆成宽
