由中國科學院云南天文臺研究員顧盛宏領銜的國際聯合研究團隊首次利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一顆質量約為地球10倍的超級地球——開普勒-725c。國際著名科學期刊《自然-天文》（NatureAstronomy）近日發表了這一突破性成果。那么，這顆超級地球是怎樣被發現的？尋找系外行星有哪些主流技術？科學家熱衷探索的超級地球，對天文學或行星科學究竟有何意義？我們來請中國科普作家協會會員雷淼來說一說。
（1）開辟發現“地球2.0”的新通道
類太陽恒星開普勒-725距離地球大約2472光年，與太陽相似，也是G型黃矮星。早在2016年，人們就得知它有一顆行星開普勒-725b。云南天文臺領銜的研究團隊通過深挖原始數據發現，開普勒-725b的公轉不太準時，最早的“提前”和最晚的“遲到”可相差0.012天（17分鐘以上）。他們認為，還有一顆行星干擾了開普勒-725b的運行，最終通過凌星中間時刻變化反演，計算出這顆隱身行星的質量和軌道參數，并將其編號為開普勒-725c。
開普勒-725c的質量約為9.7個地球，每207.5天圍繞主星轉一圈。它的軌道半長軸（可視為與主星的平均距離）是0.674個日地距離，接受的平均輻照是地球的1.4倍，具備生命存在的條件。稍微美中不足的是，它的公轉軌道比較扁，“寒暑”切換相當劇烈。
此次開普勒-725c受到極大關注，緣于這是使用凌星中間時刻變化法發現的首顆潛在宜居的超級地球。而且迄今為止，在已知類太陽恒星宜居帶運行的超級地球中，它是唯一測得質量的。這項研究開辟了發現類太陽恒星宜居帶內“地球2.0”的新通道，是具有國際領先意義的一大突破。
（2）5大主流技術支持行星“找尋”
目前，科學家主要使用5種方法尋找系外行星。
1.視向速度法 當一顆恒星朝著我們晃過來時，我們會看到它的光譜譜線朝著藍端移動，反之則朝著紅端移動（光源接近我們時，光波會因波長壓縮而變得更藍，遠離我們時會因波長拉伸而變得更紅）。通過觀測譜線的擺動幅度和周期，便可得到恒星在視線方向上的速度和周期，進而推算出造成晃動的那顆行星有多重、多久轉一周。恒星光譜非常穩定可靠，且易于觀測，所以視向速度法是主要的系外行星探測方法之一。
2.凌星法 有些行星的軌道和地球對得特別齊，當它圍著恒星轉的時候，在它的每一“年”，從地球看來，它都會從恒星面前經過一次，短暫地對恒星造成局部遮擋。在此期間，我們能看到恒星的亮度降低，這種事件就叫“凌星”。對于高靈敏度的觀測設備來說，一丁點的變化足以讓行星“現身”。如果恒星變暗事件周期性反復出現，就可以確認行星的存在，通過變暗幅度，還可以推測行星的尺寸。前面提到的開普勒空間望遠鏡探測系外行星，使用的就是凌星法。
3.凌星中間時刻變化法 以開普勒空間望遠鏡為代表的凌星法雖然發現了一大批系外行星，但也有明顯局限。首先，它需要系外行星的軌道和地球精準對齊。其次，凌星造成的亮度變化可能還不如恒星自身活動的亮度變化大，所以干擾嚴重。此次，云南天文臺聯合研究團隊使用的凌星中間時刻變化法，在一定程度上突破了這些限制：對一顆已知行星的公轉周期進行計時，就有機會發現其他隱匿的行星。
4.微引力透鏡法 愛因斯坦的廣義相對論指出，在大質量物體周圍，時空會發生顯著的彎曲，使得走直線的光線看起來像是拐了彎。微引力透鏡法利用的就是這個原理，它使用非常遙遠的背景恒星作為參考光源，來觀察近處的目標恒星。微引力透鏡的弱點在于恒星遮掩是個一次性事件，難以像視向速度法或凌星法那樣反復觀測。
5.直接成像法 行星足夠大或足夠熱，也有機會直接進入望遠鏡的視野。比如，剛剛形成的年輕行星接收了所有吸積物的勢能，“憋了一肚子火”，能發出明亮的紅外線。當然，行星再熱也沒有恒星熱，還需要采取“消零干涉法”等特殊手段，把主星的光輝掩蔽掉，才能露出其本來模樣。
（3）探索超級地球認識生命起源
截至2025年6月5日，人類已經確認了5917顆系外行星，分屬4413個行星系，其中994個行星系擁有多顆行星。
科學家探索系外行星的熱情源于多重科學動機和深遠人文意義。通過研究系外行星的形成，可以揭示行星系統的普遍規律，進而理解太陽系和地球的起源。系外行星的多樣性顛覆了對行星系統的傳統認知，推動了行星形成理論的修正。尋找潛在宜居星球以及生命活動的痕跡，能夠深入理解生命存在的條件、為生命普遍性研究提供樣本。探索任務需要高精度光譜儀、空間望遠鏡、引力波探測等技術手段，同時促進了天文、物理、化學、生物學的交叉研究。
總而言之，“我們孤獨嗎”這個千古難題，人類會繼續思考下去。而發現類太陽恒星宜居帶內的類地行星，是關鍵一步。
由中國科學院云南天文臺研究員顧盛宏領銜的國際聯合研究團隊首次利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一顆質量約為地球10倍的超級地球——開普勒-725c。國際著名科學期刊《自然-天文》（NatureAstronomy）近日發表了這一突破性成果。那么，這顆超級地球是怎樣被發現的？尋找系外行星有哪些主流技術？科學家熱衷探索的超級地球，對天文學或行星科學究竟有何意義？我們來請中國科普作家協會會員雷淼來說一說。
（1）開辟發現“地球2.0”的新通道
類太陽恒星開普勒-725距離地球大約2472光年，與太陽相似，也是G型黃矮星。早在2016年，人們就得知它有一顆行星開普勒-725b。云南天文臺領銜的研究團隊通過深挖原始數據發現，開普勒-725b的公轉不太準時，最早的“提前”和最晚的“遲到”可相差0.012天（17分鐘以上）。他們認為，還有一顆行星干擾了開普勒-725b的運行，最終通過凌星中間時刻變化反演，計算出這顆隱身行星的質量和軌道參數，并將其編號為開普勒-725c。
開普勒-725c的質量約為9.7個地球，每207.5天圍繞主星轉一圈。它的軌道半長軸（可視為與主星的平均距離）是0.674個日地距離，接受的平均輻照是地球的1.4倍，具備生命存在的條件。稍微美中不足的是，它的公轉軌道比較扁，“寒暑”切換相當劇烈。
此次開普勒-725c受到極大關注，緣于這是使用凌星中間時刻變化法發現的首顆潛在宜居的超級地球。而且迄今為止，在已知類太陽恒星宜居帶運行的超級地球中，它是唯一測得質量的。這項研究開辟了發現類太陽恒星宜居帶內“地球2.0”的新通道，是具有國際領先意義的一大突破。
（2）5大主流技術支持行星“找尋”
目前，科學家主要使用5種方法尋找系外行星。
1.視向速度法 當一顆恒星朝著我們晃過來時，我們會看到它的光譜譜線朝著藍端移動，反之則朝著紅端移動（光源接近我們時，光波會因波長壓縮而變得更藍，遠離我們時會因波長拉伸而變得更紅）。通過觀測譜線的擺動幅度和周期，便可得到恒星在視線方向上的速度和周期，進而推算出造成晃動的那顆行星有多重、多久轉一周。恒星光譜非常穩定可靠，且易于觀測，所以視向速度法是主要的系外行星探測方法之一。
2.凌星法 有些行星的軌道和地球對得特別齊，當它圍著恒星轉的時候，在它的每一“年”，從地球看來，它都會從恒星面前經過一次，短暫地對恒星造成局部遮擋。在此期間，我們能看到恒星的亮度降低，這種事件就叫“凌星”。對于高靈敏度的觀測設備來說，一丁點的變化足以讓行星“現身”。如果恒星變暗事件周期性反復出現，就可以確認行星的存在，通過變暗幅度，還可以推測行星的尺寸。前面提到的開普勒空間望遠鏡探測系外行星，使用的就是凌星法。
3.凌星中間時刻變化法 以開普勒空間望遠鏡為代表的凌星法雖然發現了一大批系外行星，但也有明顯局限。首先，它需要系外行星的軌道和地球精準對齊。其次，凌星造成的亮度變化可能還不如恒星自身活動的亮度變化大，所以干擾嚴重。此次，云南天文臺聯合研究團隊使用的凌星中間時刻變化法，在一定程度上突破了這些限制：對一顆已知行星的公轉周期進行計時，就有機會發現其他隱匿的行星。
4.微引力透鏡法 愛因斯坦的廣義相對論指出，在大質量物體周圍，時空會發生顯著的彎曲，使得走直線的光線看起來像是拐了彎。微引力透鏡法利用的就是這個原理，它使用非常遙遠的背景恒星作為參考光源，來觀察近處的目標恒星。微引力透鏡的弱點在于恒星遮掩是個一次性事件，難以像視向速度法或凌星法那樣反復觀測。
5.直接成像法 行星足夠大或足夠熱，也有機會直接進入望遠鏡的視野。比如，剛剛形成的年輕行星接收了所有吸積物的勢能，“憋了一肚子火”，能發出明亮的紅外線。當然，行星再熱也沒有恒星熱，還需要采取“消零干涉法”等特殊手段，把主星的光輝掩蔽掉，才能露出其本來模樣。
（3）探索超級地球認識生命起源
截至2025年6月5日，人類已經確認了5917顆系外行星，分屬4413個行星系，其中994個行星系擁有多顆行星。
科學家探索系外行星的熱情源于多重科學動機和深遠人文意義。通過研究系外行星的形成，可以揭示行星系統的普遍規律，進而理解太陽系和地球的起源。系外行星的多樣性顛覆了對行星系統的傳統認知，推動了行星形成理論的修正。尋找潛在宜居星球以及生命活動的痕跡，能夠深入理解生命存在的條件、為生命普遍性研究提供樣本。探索任務需要高精度光譜儀、空間望遠鏡、引力波探測等技術手段，同時促進了天文、物理、化學、生物學的交叉研究。
總而言之，“我們孤獨嗎”這個千古難題，人類會繼續思考下去。而發現類太陽恒星宜居帶內的類地行星，是關鍵一步。
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