简而言之,所谓超级地球,其实就是指比地球更大的类地行星,观测数据表明,这种星球在宇宙中普遍存在,有多普遍呢?这样说吧,在确认的5000多颗系外行星中,有大约30%都是超级地球,其质量通常在地球质量的1.5至10倍之间。

根据一项近日发布在《天文学和天体物理学》上的研究,一个来自牛津大学的研究团队新发现一颗超级地球,研究人员表示,这颗超级地球距我们仅20光年左右(在银河系尺度上,这个距离可以说是很近了),或有外星生命存在,下面我们来看看具体是怎么回事。



(↑想象图)

这颗新发现的超级地球被命名为“HD 20794 d”,其质量约为地球的6.6倍,在天空中位于波江座,它围绕着一颗名为“HD 20794”的恒星公转,这颗恒星是一颗跟太阳差不多的黄矮星,但比太阳要小一点,其半径和质量分别约为太阳的0.9倍和0.8倍。

科学家对“HD 20794”的观测与研究,已经有20余年的时间,早在2011年,科学家就通过“径向速度法”确认了这颗恒星有两颗行星,并将其分别命名为“HD 20794 b”和“HD 20794 c”。

简单来讲,“径向速度法”是探测系外行星时常用的一种方法,其原理就是,在行星围绕其主恒星公转的过程中,其引力会造成主恒星发生一定程度的摆动,进而使其具备了相对于地球的径向速度(即接近地球或离开地球的运动速度),而这种速度会因为多普勒效应在其光谱中表现出来,通过对其进行分析,科学家就可以知道系外行星的存在。



在2022年时候,科学家通过“HARPS光谱仪”(高精度径向速度行星搜索器)的观测数据发现,除了这两颗行星的引力影响之外,“HD 20794”还有一个轻微的摆动,科学家据此推测,这种摆动应该是一颗未知行星的引力作用造成的。

实际上,此次研究正是为了验证这个观点。在此次研究中,研究人员利用“HARPS光谱仪”以及“ESPRESSO光谱仪”(用于岩态系外行星和稳定光谱观测的阶梯光谱仪),对“HD 20794”展开了深入研究,通过对观测数据的大量分析,最终确认了这颗行星的存在,并将其命名为“HD 20794 d”。



(↑HARPS光谱仪)

引人注目的是,“HD 20794 d”不但是一颗超级地球,而且它还运行在其主恒星的宜居带之内,这就意味着,其星球表面的温度,可以允许液态水大范围存在,在此基础上,再考虑到“HD 20794”的年龄已经有大约57.6亿年,因此我们完全可以大胆假设,那里或许有外星生命存在。

不过与地球相比,“HD 20794 d”的条件其实要差很多,为什么呢?因为它的公转轨道是一个狭长的椭圆。

此次研究表明,“HD 20794 d”的公转周期约为647个地球日,其轨道离心率大约为0.4(远超我们太阳系内任何一颗行星),在轨道的远日点,它与主恒星的距离为2个天文单位,而在轨道的近日点,它仅距离主恒星大约0.75个天文单位。



研究人员认为,这种狭长的椭圆轨道会使得“HD 20794 d”的表面温度出现很大的波动,当它远离恒星时,表面温度会大幅下降,可能会形成厚厚的冰层,而当它靠近恒星时,表面温度则会不断攀升,冰层可能会迅速融化,其形成的液态水甚至还可能会大量蒸发,进而造成极端的气候变化。

所以如果这颗超级地球上真有外星生命存在,那它们就应该具备很强的耐寒和耐热能力,以应对极端的温度变化,一种可能的生存策略就是:它们或许会在太过寒冷或者太过炎热的时间段进入低耗能、生存能力极强的休眠状态,而仅仅在温度适合的时候进行正常的繁衍生息。

当然了,这也只能说是一种合理的猜测,实际情况是否真是如此,还有待进一步验证,期待在未来的日子里,科学家能有更多的发现。

参考资料:Revisiting the multi-planetary system of the nearby star HD 20794,Confirmation of a low-mass planet in the habitable zone of a nearby G-dwarf,Astronomy & Astrophysics, 693, A297 (2025)

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