在太陽(yáng)系“近鄰”中尋找宜居行星受到中國(guó)科學(xué)界關(guān)注

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

在這個(gè)計(jì)劃中，一枚口徑為1.2米的高像質(zhì)、低畸變、高穩(wěn)定光學(xué)望遠(yuǎn)鏡將被送入日地系統(tǒng)第二拉格朗日點(diǎn)的Halo軌道，借助高精度天體測(cè)量方法可對(duì)距離太陽(yáng)系32光年之內(nèi)的大約100顆類太陽(yáng)型恒星開展全面的普查，探測(cè)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(jìn)展，這一方案體現(xiàn)了中國(guó)智慧?！敝袊?guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員、“近鄰宜居行星巡天計(jì)劃”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人季江徽說(shuō)。

他說(shuō)，在中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)背景型號(hào)項(xiàng)目支持下，研究團(tuán)隊(duì)已完成科學(xué)目標(biāo)深化論證和核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研制了一臺(tái)1:6的望遠(yuǎn)鏡縮比樣機(jī)，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(shí)現(xiàn)了真空環(huán)境下微像素恒星相對(duì)位置測(cè)量技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，為宜居帶類地行星的空間探測(cè)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

“近鄰宜居行星巡天計(jì)劃”科學(xué)目標(biāo)示意圖（2022年6月繪制）。新華社發(fā)（中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)供圖）

中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心原主任吳季近日在接受新華社記者采訪時(shí)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外科學(xué)界已達(dá)成共識(shí)，尋找近鄰系外宜居行星是重要的科學(xué)前沿問題。

據(jù)介紹，探索太陽(yáng)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(lái)中國(guó)空間科學(xué)發(fā)展的五大科學(xué)主題之一。

季江徽說(shuō)，目前人類已發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)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(yuǎn)，達(dá)上千光年，很難對(duì)它們開展進(jìn)一步細(xì)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(yáng)型恒星，而是紅矮星，例如比鄰星。它們的耀斑會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的輻射，不適于生命的生存。”吳季說(shuō)，科學(xué)家更關(guān)注近鄰的、與太陽(yáng)類似的恒星周圍是否有類似地球的宜居行星。

科學(xué)家所說(shuō)的“近鄰”是在宇宙尺度上，距離太陽(yáng)系在數(shù)十光年之內(nèi)。

“如果能在近鄰的類太陽(yáng)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(xué)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(yuǎn)鏡都會(huì)對(duì)準(zhǔn)它觀測(cè)，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?dú)狻⒓淄榈扰c生命活動(dòng)有關(guān)的氣體。甚至FAST這樣的望遠(yuǎn)鏡可以對(duì)準(zhǔn)它，去聆聽是否有智慧生命的無(wú)線電信號(hào)，或許能夠回答我們?cè)谟钪嬷惺欠窆陋?dú)這一哲學(xué)問題?！眳羌菊f(shuō)。

4月13日，研究人員在調(diào)試微像素星間距測(cè)量技術(shù)真空試驗(yàn)裝置。新華社發(fā)（中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)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(shí)會(huì)導(dǎo)致恒星的亮度發(fā)生周期性的微弱變化。

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)季江徽率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出，利用天體測(cè)量法精確地測(cè)量目標(biāo)恒星相對(duì)于6至8顆距離更遠(yuǎn)的參考恒星的微角秒級(jí)別的位置變化，計(jì)算目標(biāo)恒星受行星引力擾動(dòng)所發(fā)生的微小晃動(dòng)，探測(cè)近鄰恒星周圍具有真實(shí)質(zhì)量的宜居帶類地行星。

季江徽說(shuō)，這種探測(cè)方法不受行星軌道面的限制，因此可實(shí)現(xiàn)對(duì)近鄰類太陽(yáng)型恒星周圍的宜居行星開展全面普查。