大家好，我是魅力科学君，今天我们要聊的话题是：一项近日发表在《自然·天文学》上的最新研究表明，科学家发现一颗大型“超级地球”。

（↑想象图）

根据介绍，此次研究来自一个由中国科学院云南天文台领衔的国际团队，其研究内容主要是，在那些类太阳恒星（即与太阳相似的恒星）的宜居带里，寻找可能存在的类地行星。

为什么要找这样的行星呢？答案就是，这种行星有望帮助我们揭开地外生命的谜团，因为它们各方面的条件都与地球类似，所以我们可以合理地认为，既然地球上有生命，那在这种行星上可能也有生命存在。

科学家表示，在此之前，我们主要依赖“凌星法”和“视向速度法”这两种技术来搜寻系外行星，但这两种技术都有各自的局限性。

简单来讲，“凌星法”的原理是：当行星从其主恒星前方经过时，会短暂地遮挡一部分星光，导致恒星亮度发生周期性的微弱变化，通过对这种现象进行观测和分析，我们就可以确定这颗行星的存在。

但这种方法的应用前提是行星的轨道平面必须与我们的观测视线基本对齐，从整体上来讲，这种几何排列的概率相对较低，除此之外，由于类地行星相对较小，其造成的凌星信号本就微弱，因此很容易在复杂的背景噪声中被遗漏。

“视向速度法”则是通过探测恒星因行星引力拖拽而产生的微小晃动。当行星围绕恒星公转时，恒星自身也会围绕系统的共同质心进行小幅度的周期性运动。这种运动会导致恒星光谱线发生周期性的多普勒频移——当恒星朝向地球运动时，光谱线向蓝端移动，远离地球时则向红端移动。通过精密测量这些频移，我们同样可以确定这颗行星的存在。

然而对于相对较小的类地行星来讲，它们引起的恒星视向速度变化幅度通常都很小，并且极易受到恒星自身活动（如黑子、耀斑等）所产生的“噪声”干扰，所以对观测仪器的精度要求极高。

由于这些局限性，使得目前已知的位于恒星宜居带的类地行星，基本上都是发现于那些红矮星附近，这是因为红矮星比太阳更小、更暗，其宜居带也更靠近恒星，行星的轨道周期相应更短，使得上述两种方法更容易奏效。

然而正如前方所言，此次研究寻找的是那些位于类太阳恒星的宜居带里的类地行星，由于与红矮星相比，这类恒星的宜居带要远得多，因此无论是“凌星法”还是“视向速度法”，都很难发现它们的踪迹。

那怎么办呢？为了解决这个问题，科学家使用了一种被称为“凌星中间时刻变化”（Transit Timing Variation，简称TTV）的技术。

这种技术的核心在于利用多行星系统中行星间的引力相互作用，简单来讲就是，如果行星系统中只存在一颗已知的凌星行星，那么在没有其他行星干扰的情况下，其凌星事件的发生时刻应该是有严格周期的。

但如果该系统中还存在其他的未知行星，其引力就会在一定程度上改变已知凌星行星的轨道，从而导致其凌星发生的实际时刻相对于严格周期性的预测时刻，出现有规律的提前或延迟。

重要的是，与恒星相比，行星的质量要小得多，因此即使是质量较小的类地行星，也可以对邻近的行星造成相对明显的变化，此外，这种方法又可以在很大程度上排除其他“噪声”的干扰，从而更容易被我们观测到，所以通过对这种现象进行分析，我们就可以确定未知行星的存在。

正是通过这种技术，科学家在一颗名为“开普勒-725”（Kepler-725）的恒星的宜居带中，发现了一颗类地行星，并将其命名为“开普勒-725c”（Kepler-725c）。

根据介绍，“开普勒-725”在天空中位于天琴座，距离我们大约2500光年，是一颗与太阳类似的G型黄矮星，在过去的日子里，科学家已经通过“凌星法”确认了它有一颗行星，这颗行星被称为“开普勒-725b”（Kepler-725b），是一颗气态巨行星，其公转周期约为39.64天。

在此次研究中，科学家注意到“开普勒-725b”的凌星周期存在着微小的变化，在此之后，他们经过大量精密计算和数据分析，最终确定了“开普勒-725c”的存在。

研究结果表明，“开普勒-725c”是一颗大型“超级地球”，其质量约为地球的10倍，它沿着一条椭圆轨道围绕着“开普勒-725”公转，其轨道半长轴为0.674个天文单位，公转周期约为207.5天。

（注：“超级地球”是指比地球更大的类地行星，之所以说“开普勒-725c”是大型“超级地球”，是因为一般的“超级地球”，其质量通常在地球质量的2至5倍之间，而它的质量比这大得多）

由于“开普勒-725”比太阳略小（其质量和半径分别约为太阳的88%和84%），因此“开普勒-725c”就正好位于其主恒星的宜居带之中，而这也就意味着，这颗大型“超级地球”上，可能也有生命存在，不过因为“开普勒-725”的年龄约为16亿年，比太阳“年轻”得多，所以就算那里真的存在生命，它们也应该只是一些原始生命。

引人注目的是，“开普勒-725c”本身并非一颗凌星行星，也就是说，如果用常用的方法，我们根本就无法发现它的存在。

科学家表示，此次研究证实了，“凌星中间时刻变化”这种技术，可以有效地弥补此前“凌星法”和“视向速度法”的不足，从而为此后的研究提供了强有力的备选方案。期待在未来的日子里，科学家可以发现更多的位于类太阳恒星宜居带里的类地行星，并最终揭开地外生命的谜团。

参考资料：A temperate 10-Earth-mass exoplanet around the Sun-like star Kepler-725. Nat Astron (2025). doi.org/10.1038/s41550-025-02565-z