在太陽系“近鄰”中尋找宜居行星受到中國科學界關(guān)注

新華社北京4月14日電（記者喻菲、王晨曦）中國科幻大片《流浪地球》中人類飛往的比鄰星，在科學家眼中并非生命生存的理想之地。中國科學家提出一個獨特的原創(chuàng)性探測方案“近鄰宜居行星巡天計劃”，要在太陽系“近鄰”中開展普查，搜索宜居行星。

在這個計劃中，一枚口徑為1.2米的高像質(zhì)、低畸變、高穩(wěn)定光學望遠鏡將被送入日地系統(tǒng)第二拉格朗日點的Halo軌道，借助高精度天體測量方法可對距離太陽系32光年之內(nèi)的大約100顆類太陽型恒星開展全面的普查，探測系統(tǒng)中行星的數(shù)目、質(zhì)量，并獲取三維軌道信息。

“目前我們已經(jīng)為尋找近鄰系外宜居行星開展了一系列預(yù)先研究，取得了很大進展，這一方案體現(xiàn)了中國智慧?！敝袊茖W院紫金山天文臺研究員、“近鄰宜居行星巡天計劃”項目負責人季江徽說。

他說，在中國科學院空間科學先導(dǎo)專項背景型號項目支持下，研究團隊已完成科學目標深化論證和核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研制了一臺1:6的望遠鏡縮比樣機，發(fā)展了圖像扭曲復(fù)原校正方法與高穩(wěn)定度、高指向精度衛(wèi)星控制方法，實現(xiàn)了真空環(huán)境下微像素恒星相對位置測量技術(shù)試驗驗證，為宜居帶類地行星的空間探測奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

“近鄰宜居行星巡天計劃”科學目標示意圖（2022年6月繪制）。新華社發(fā)（中國科學院紫金山天文臺供圖）

中國空間科學學會理事長、中國科學院國家空間科學中心原主任吳季近日在接受新華社記者采訪時說，國內(nèi)外科學界已達成共識，尋找近鄰系外宜居行星是重要的科學前沿問題。

據(jù)介紹，探索太陽系天體和系外行星的宜居性，開展地外生命探尋已成為未來中國空間科學發(fā)展的五大科學主題之一。

季江徽說，目前人類已發(fā)現(xiàn)并確認的系外行星有5300多顆，其中60多顆屬于宜居帶類地行星，但絕大多數(shù)距離地球遙遠，達上千光年，很難對它們開展進一步細致研究。

“已發(fā)現(xiàn)的宜居帶類地系外行星大多數(shù)的宿主恒星都不是類太陽型恒星，而是紅矮星，例如比鄰星。它們的耀斑會產(chǎn)生強烈的輻射，不適于生命的生存?！眳羌菊f，科學家更關(guān)注近鄰的、與太陽類似的恒星周圍是否有類似地球的宜居行星。

科學家所說的“近鄰”是在宇宙尺度上，距離太陽系在數(shù)十光年之內(nèi)。

“如果能在近鄰的類太陽型恒星周圍找到所謂的地球2.0（與地球質(zhì)量、軌道與環(huán)境非常相似的行星），科學家更容易去研究它，這將是重大的發(fā)現(xiàn)。我相信地球上和太空中的望遠鏡都會對準它觀測，想方設(shè)法看清它，研究它是否有大氣，大氣的成分是否有氧氣、氮氣、甲烷等與生命活動有關(guān)的氣體。甚至FAST這樣的望遠鏡可以對準它，去聆聽是否有智慧生命的無線電信號，或許能夠回答我們在宇宙中是否孤獨這一哲學問題。”吳季說。

4月13日，研究人員在調(diào)試微像素星間距測量技術(shù)真空試驗裝置。新華社發(fā)（中國科學院紫金山天文臺供圖）

然而這種搜尋并非易事。

據(jù)介紹，目前人類已發(fā)現(xiàn)的系外行星中七成都是通過凌星法發(fā)現(xiàn)的，其原理是利用公轉(zhuǎn)的行星從恒星前方通過時會導(dǎo)致恒星的亮度發(fā)生周期性的微弱變化。

中國科學院紫金山天文臺季江徽率領(lǐng)的團隊創(chuàng)新性提出，利用天體測量法精確地測量目標恒星相對于6至8顆距離更遠的參考恒星的微角秒級別的位置變化，計算目標恒星受行星引力擾動所發(fā)生的微小晃動，探測近鄰恒星周圍具有真實質(zhì)量的宜居帶類地行星。

季江徽說，這種探測方法不受行星軌道面的限制，因此可實現(xiàn)對近鄰類太陽型恒星周圍的宜居行星開展全面普查。