探寻下一个人类家园

在2023年11月24日召开的空间科学先导专项成果交流会上，中国科学院空间科学中心对外介绍了“十五五”时期即将开展的多项空间科学卫星计划。其中极具吸引力的是中国计划发射的系外地球巡天卫星。该卫星任务将瞄准浩瀚银河，专注搜索与地球相似、位于宜居带的类地行星——人类心中的“第二地球”，即“地球2.0”。

地球真的在宇宙中孤单一颗吗？设立“地球2.0”目标有何意义？这类星球需要满足哪些条件？人类在类地行星探测方面已取得哪些进展？围绕这些热门话题，科技日报记者采访了相关领域的多位专家。

第一个问题：为什么要努力寻找“地球2.0”？

“这是人类探索欲与好奇心的驱动。地球之外还有没有其他生命世界，尤其是在太阳系外的星系中，是今天科学追问的核心。”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普专家庞之浩提到，寻找“地球2.0”不仅关系到科学创新和文明进步，对于人类长远发展也意义深远。“如果未来地球生态受到威胁，比如资源危机、气候变化、小行星撞击等，‘第二地球’会成为‘备份家园’。此外，它还能推动我们对生命起源与演化规律的研究。”庞之浩补充道。

他进一步强调，探寻类地行星过程能够帮助人类从全新视角审视地球自身。假如有朝一日找到新的地外生命存在，人类对宇宙和自我的认知都将迎来深刻变革。

第二个问题：什么样的行星才能被称作“地球2.0”？

庞之浩解释，科学家们所定义的“地球2.0”有着严格的标准，主要包括天体本身的属性、其所在恒星与轨道，以及是否具备宜居环境。

首先，星球的基本物理特性很重要。“地球2.0”的半径应介于地球的0.8至1.25倍，必须是岩石组成，具备稳定的固体表层和大气。“这样的星体结构保证了它可拥有类似地球的大气层，并支持复杂地质过程的长期发展。”庞之浩指出，另外，密度应接近地球的岩石密度，以减少极端地壳活动带来的不稳定风险。

其次，恒星类型与行星轨道条件也是关键。“地球2.0”要围绕类似太阳的恒星运行，避免受到红矮星活跃耀斑或大质量恒星高强辐射的影响。同时，其公转轨道要正好落入恒星的宜居带区域，即表面能稳定存在液态水，不至于因距离过近而炙烤，或过远而严寒。

此外，大气成分和空间环境也极为重要。庞之浩介绍，“浓度适宜的大气层可以滤除宇宙中有害辐射，除了含有氧气外，还需具备一套完整的全球磁场，像地球一样抵御高能粒子的侵袭。另一方面，外部空间环境应相对平静，减少小行星撞击概率，为生命孕育提供稳定环境。”

第三个问题：目前关于类地行星的搜寻有哪些重要成果？

“就全球目前的系外行星探测工作而言，开普勒空间望远镜无疑收获最多，到目前为止已经帮助人类发现了6000多颗系外行星。”王赤介绍，目前所发现的系外行星多为质量较大的“超级地球”，在真正在宜居带、质量和地球相当的岩石行星方面，科学界依然在努力。未来五年内，中国的系外地球巡天卫星将全力以赴搜寻此类目标。

探测历史上，科研人员已取得不少具有里程碑意义的成果。庞之浩回顾：1992年，科学家首次在PSR 1257+12脉冲星周围发现三颗类地行星，这被公认是人类系统确认的首批系外类地行星；到了1995年，随着飞马座51b的发现，类太阳恒星系外行星的大规模搜寻由此拉开序幕。2005年，人类首次找到拥有地球类似地质特征的Gliese 876 d等星球；2011年，开普勒空间望远镜发现第一颗岩质系外行星——开普勒-10b。

在多个具有代表性的行星系统中，2017年学界报道某恒星系统环绕着7个地球大小行星，被认为是目前人类在单一恒星周围探测到的最大类地行星组合，多颗行星可能存在适合液态水的环境。2014年的开普勒-186f，因其位于宜居带且体积与地球接近，而一度成为天文学界的关注焦点。

中国天文学在相关领域也取得了令人瞩目的突破。庞之浩介绍说，“2025年，中国科学院云南天文台团队借助凌星中间时刻变化反演技术，在类太阳恒星宜居带内新发现一颗名为‘开普勒-725c’的超级地球，其质量是地球的10倍，公转周期207.5天，这为我国类地行星搜寻增添了独特的新利器。”

记者：陆成宽