中國啟動專屬計劃，在太陽的鄰居家尋找“地球2.0”了

中國要在宇宙中尋找“地球2.0”了。在11月24日一場關于空間科學最新成果的發布會上，中國科學院國家空間科學中心揭曉了一項雄心勃勃的計劃：發射專門尋找“地球2.0”的太空望遠鏡。這一消息迅速在科學愛好者中炸開了鍋。

在浩瀚的宇宙中，我們的太陽系并不孤單。據統計，天文學家在太陽周圍20光年的范圍內就有來自47個恒星系統的70顆恒星，而在距離太陽32光年的范圍內，已經發現了375顆恒星。這其中紅矮星的數量多達248顆。紅矮星是一類溫度較低，質量較小的恒星，但它們極其長壽，壽命可達數千億甚至上萬億年。比鄰星就是一顆紅矮星，距離我們僅4.2光年，是離太陽系最近的恒星。

此外，在太陽周圍32光年范圍內大約有100顆恒星是與太陽相似的恒星。例如離我們最近的南門二系統，其中的主星南門二A就是太陽的‘孿生兄弟’，一顆標準的類太陽恒星。波江座ε星即天苑四，這顆在科幻作品中常被提及的恒星，距離我們大約10.5光年，是一顆略比太陽冷一點的活躍恒星。這些恒星就是我們中國科學家要鎖定的目標。

什么樣的恒星才能被稱為“類太陽恒星”呢？“類太陽恒星”的光譜類型通常介于F8V到K2V之間。這個范圍包括了比太陽稍熱一點的F型星和比太陽稍冷一點的K型星。要成為更嚴格的“太陽相似體”，條件就苛刻多了：表面溫度必須在太陽溫度的500K范圍內（大約5200-6300K）。同時，它們的金屬含量（即重元素豐度）需在太陽的50%至200%之間。

為什么金屬含量這么重要？因為原行星盤的塵埃數量與金屬含量相關，而這直接影響行星形成的可能性。金屬含量太低，可能就沒有足夠的材料形成巖石行星。

還有一點很關鍵：這些恒星不能有太靠近的伴星。軌道周期短于10天的伴星會劇烈激發恒星活動，產生強烈的耀斑和輻射，不利于行星上生命的孕育。

當天文學家們鎖定了這些類太陽恒星后，就開始在這些恒星身邊尋找潛在的“地球2.0”了。那么，什么樣的行星才能稱得上“地球2.0”？科學家們也列出了一系列近乎苛刻的標準。

這顆行星首先得是一顆巖質行星，半徑應為地球的0.8至1.25倍。這個尺寸范圍能確保它既有固體表面，又能維系大氣層。密度也需要與地球的巖石密度相近，這樣才能保證地質結構穩定，減少極端火山活動。

行星必須圍繞一顆類太陽恒星運行。紅矮星雖然常見，但它們的耀斑活動過于劇烈，會破壞行星大氣；而大質量恒星的壽命太短，可能來不及讓生命演化。

最關鍵的是，行星軌道必須位于恒星的“宜居帶”內。在這個區域，行星表面的溫度恰好能維持液態水的存在——既不會因太近而蒸發，也不會因太遠而凍結。

這還不夠，真正的“地球2.0”還需要擁有濃度適宜的大氣層，既能過濾有害紫外線，也應包含氧氣等生命所需氣體。一個穩定的全球性磁場同樣必不可少，它能偏轉恒星與宇宙的高能射線，保護行星表面。

中國科學院紫金山天文臺主導的“近鄰宜居行星巡天計劃”（CHES計劃）正是針對這些嚴苛條件設計的。

這項計劃將發射一架搭載1.2米口徑高精度空間天體測量望遠鏡的衛星——CHES衛星。與以往任務不同，CHES計劃專門瞄準距離太陽系約32光年的近鄰類日恒星宜居帶。

這項任務的技術路線頗具原創性。它將利用微角秒級別的高精度天體測量方法，探測恒星位置的微小擺動。這種擺動是由繞行行星的引力引起的——就像兩個舞者相互牽引產生的微小移動。

衛星將在日地拉格朗日L2點的暈軌道上運行5年。這個位置遠離地球的干擾，能提供穩定的觀測環境。望遠鏡設有兩種觀測模式：主要觀測模式和重復觀測模式，確保對目標恒星進行充分觀測。

令人振奮的是，該計劃已經對目標恒星HD 88230周圍存在一顆類地行星的情形進行了仿真觀測與數據擬合，成功驗證了觀測策略的可行性。在5年任務周期內，CHES衛星將有超過2.5萬小時專門用于尋找宜居行星。

2025年9月，美國國家航空航天局(NASA)官網稱，其監測并確認的太陽系外行星數量突破了6000顆。這些太陽系外行星都是怎樣發現的呢？目前主要有幾種技術路線：凌星法、視向速度法、直接成像法和天體測量法。

凌星法是最多產的方法——當行星從恒星前方經過時，會遮擋一部分星光，導致恒星亮度輕微下降。通過監測這種周期性變化，就能推斷行星的存在和大小。開普勒望遠鏡主要就是靠這種方法發現了數千顆行星。

視向速度法則通過測量恒星光譜的多普勒效應來探測行星。行星引力會使恒星產生微小的前后運動，導致光譜藍移或紅移。這種方法能確定行星的最小質量。

直接成像法最具挑戰性但也最直觀，它試圖直接拍攝行星圖像。詹姆斯·韋布空間望遠鏡在這方面取得了突破，最近成功直接成像了一顆質量小于木星但大于海王星的小型氣態巨行星。

天體測量法是CHES計劃采用的方法，它通過精確測量恒星在天空中的位置變化來尋找行星。這種方法特別適合探測類日恒星宜居帶內的類地行星。

不過，目前已經發現的這些系外行星要么是一些質量數倍于地球但小于海王星的“超級地球”，要么是一些跟木星質量相當但離恒星特別近的“熱木星”。而且大多數太陽系行星都離恒星特別近，公轉周期有的甚至只有短短幾天。很顯然這樣的行星處于恒星的炙烤下，環境極其惡劣，難以出現生命。

而中國CHES計劃要在類太陽恒星身邊尋找“地球2.0”，就意味著這些恒星的宜居帶處在一個較遠的位置上。而這樣的宜居行星，目前幾乎是沒有發現的。

如果我們中國的CHES計劃找到了這樣的行星。我想這顆星球大概率就是一顆生命星球吧！或許外星文明在那里已經出現了！你覺得有沒有這種可能呢？