第二个地球已经缩小到候选范围——天文学家选择的“最有力45颗行星”的真相

第二个地球已经缩小到候选范围——天文学家选择的“最有力45颗行星”的真相

“第二个地球”这个词汇强烈地激发着人们的想象力。然而,实际的天文学并不是一个仅靠浪漫推动的世界。目前,研究人员正从“随意寻找可能类似地球的星球”阶段,转向“严格确定观测资源应集中于何处”阶段。scinexx在2026年3月23日介绍的热门话题的核心正是如此。在超过6000个已知系外行星中,研究人员选出了45个岩石行星作为生命探测的优先候选。

这项研究的有趣之处在于,它不仅仅停留在“计算位于宜居带的行星数量”上。研究团队利用Gaia DR3和NASA Exoplanet Archive的数据,比较了恒星距离、接收的辐射能量、轨道偏心率等因素,整理出哪些行星更有可能在地表保持液态水。此外,他们在更保守的“3D宜居带”条件下重新筛选了候选行星,除了45个有前景的候选行星外,还指出了在更严格条件下的24个候选行星。因此,这次的成果并不是“发现了有生命的星球”的报告,而是“如果要寻找生命迹象,首先应该观察这些地方”的观测战略地图。

候选名单中有许多宇宙爱好者耳熟能详的名字。例如比邻星b、开普勒-186 f、开普勒-442 b、TRAPPIST-1系统的多个行星等。其中,研究人员特别感兴趣的是TRAPPIST-1 d、e、f、g四个行星和LHS 1140 b。TRAPPIST-1系统距离地球约40光年,LHS 1140 b约48光年,两者都具备“岩石行星”“宜居带”“相对易于观测”的条件。在“第二个地球候选”这一容易被误解的领域中,研究人员将这些行星列为“具有高观测价值的群体”,其意义重大。

更有趣的是,研究团队还关注“接收与地球相似光量的行星”。根据RAS和康奈尔的介绍,TRAPPIST-1 e、TOI-715 b、开普勒-1652 b、开普勒-442 b、开普勒-1544 b,以及非凌星行星比邻星b、GJ 1061 d、GJ 1002 b、Wolf 1069 b被列为代表。其中,TRAPPIST-1 e和TOI-715 b被视为未来详细观测的特别有希望的目标。拥有接近地球的日照环境,至少在考虑表面环境时,起点接近地球。

然而,在这里需要保持冷静。位于宜居带并不证明生命的存在,也不证明其与地球非常相似。所需的条件不仅仅是温度,还包括是否能保持大气层、能否抵御恒星耀斑、表面是否确实存在液态水、地质活动如何等多个条件。正如NASA对TOI-715 b的解释,即使进入“保守宜居带”,表面水的存在仍需大气等其他因素的配合。因此,这45个行星并不是“可居住星球的确定名单”,而是“值得详细研究的主要名单”。

这种谨慎的态度在TRAPPIST-1 e上得到了体现。这个行星在拥有7个地球大小行星的TRAPPIST-1系统中一直备受关注,但JWST的观测结果显示了希望与不确定性。根据NASA的说法,TRAPPIST-1 e位于可能存在表面水的距离,而其原本拥有的轻质初级大气层可能已被恒星辐射剥离。尽管存在次级大气层的可能性,但尚未确定。被二氧化碳主导的厚大气层不太可能,但仍有可能存在足以维持温室效应的大气或局部海洋。希望存在,但尚未能断言。这正是该领域的有趣之处,也是其难点所在。

因此,这项研究应被视为一种踏实但重要的“目标设定”更新,而非轰动的发现。不仅是詹姆斯·韦伯太空望远镜,还有计划于2027年发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜、计划于2029年首次点亮的超大型望远镜,以及未来的宜居世界天文台等,下一代观测设备的时间有限。应该先观测哪个星球?明确的判断材料将极大地影响生命探测的整体效率。这45个天体可以说是“宇宙生物学观测队列”的整理名单。

这则新闻在社交媒体上的反响也颇具象征意义。首先引人注目的是纯粹的兴奋感。官方发布中,康奈尔和RAS将这项研究比作“Project Hail Mary”,在X和Threads上也传播了这一背景。许多人为那些曾像遥远未来的科幻小说般的“目的地候选”开始作为现实观测目录排列而感到兴奋。当宇宙话题被广泛分享时,科学常常不是以数字或图表的形式传达,而是首先以故事的形式呈现。在这方面,这项研究巧妙地连接了学术价值和大众想象力。

 

另一方面,社交媒体上的科学爱好者也迅速泼了“冷水”。在Reddit上,看过图表的人们纷纷提出了“如果把火星放在同一图中会在哪里”“是否可以如此乐观地看待围绕红矮星的行星”“如何解读保守宜居带与乐观宜居带的关系”等实务性问题和质疑。在另一条评论中,火星在接收的日照量仅为地球的43〜44%的背景下被比较,甚至还补充了“重力、磁场、大气不足”等信息。观察社交媒体的反应,可以看出人们在被“可能有生命”这样的标题吸引的同时,也理解“但这还不够”。

有趣的是,这种谨慎的观点反而强化了这项研究的价值。宜居带理论一直以来都被批评为“条件过于简单”。然而,这次的目录在承认其局限性的基础上,故意挑选了“接近边界的星球”“偏心率大的星球”“具有接近地球辐射环境的星球”。也就是说,列出了可用于验证“在多大程度上可以维持地表环境”的可反驳的观测对象。社交媒体的谨慎观点和研究的设计思想实际上并不对立。它们反而朝着同一个方向。它不仅仅是煽动期待,而是将其转化为可验证的问题。这就是现代系外行星研究的成熟所在。

“第二个地球”可能在今天或明天被发现,也可能在几十年后仍处于“相当接近但没有决定性证据”的状态。然而,至少这次,探索变得更加具体。我们不再只是模糊地仰望宇宙。是TRAPPIST-1 e,还是TOI-715 b,或是其他尚未受到关注的候选目标?望远镜的目标比以前更为明确。浪漫的时代并未结束。相反,浪漫开始转变为观测计划的现实。


来源URL汇总

・scinexx
https://www.scinexx.de/news/kosmos/diese-planeten-koennten-eine-zweite-erde-sein/

・原研究的同行评审论文(MNRAS刊载。45个岩石行星、24个更严格的候选、选择条件本身的一手来源)
https://doi.org/10.1093/mnras/stag028

・康奈尔大学的介绍文章(研究团队的总结。了解为何制作此名单、对哪些观测设备有用)
https://news.cornell.edu/stories/2026/03/where-find-other-earths-new-list-narrows-down-targets

・皇家天文学会的解说文章(候选行星的列表,以及TRAPPIST-1 e、TOI-715 b等关注对象的整理)
https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/best-places-look-alien-life-scientists-identify-45-earth-worlds

・NASA的TOI-715 b解说(“位于宜居带=即刻可居住”这一注意点,以及TOI-715 b的基础信息确认)
https://science.nasa.gov/universe/exoplanets/discovery-alert-a-super-earth-in-the-habitable-zone/

・NASA的TRAPPIST-1 e解说(基于JWST观测,确认大气的有无及不确定性现状)
https://science.nasa.gov/missions/webb/nasa-webb-looks-at-earth-sized-habitable-zone-exoplanet-trappist-1-e/

・SNS反应的参考1(Reddit。图表的解读及“火星放置在何处”“红矮星周围如何”等实务性反应的确认)
https://www.reddit.com/r/spaceporn/comments/1rztgjj/the_best_places_to_look_for_alien_life_scientists/

・SNS反应的参考2(Reddit。读者对文章的直观感受及对图表本身的兴趣确认的讨论)
https://www.reddit.com/r/space/comments/1ryjvzy/astronomers_create_catalogue_of_habitablezone/