作者黄湘红段跃初

在宇宙的浩瀚星空中，探索系外行星一直是天文学领域的重要课题。近日，一项发表于《天文学与天体物理学》期刊的研究成果，吸引了众多天文学家的目光。该研究基于超过20年的数据，主要来源于智利欧洲南方天文台望远镜的两台行星搜索仪器：HARPS（高精确径向速度行星搜索器）和ESPRESSO（岩石系外行星尺度光谱仪和稳定光谱观测），通过一种新的数据减少算法YA ARA，确认了一颗名为HD 20794 d的系外行星的存在。这一发现，为人类探索太阳系外生命提供了新的线索和方向。

HD 20794 d围绕着一颗类似太阳的恒星旋转，距离地球约20光年，在地球的天空中它的亮度足以用肉眼看到，这在已知载有系外行星的恒星中相对罕见 。其质量至少相当于6.5个地球，这可能使其成为一个相对类似地球的世界，主要是岩石和稀薄的大气层，即所谓的超级地球。不过，它也可能更像拥有厚厚气体层的迷你海王星，或是覆盖着固体核心的深海。

HD 20794 d最引人注目的是其647天的非圆形轨道。它的一端比火星离太阳远得多，另一端则像金星一样靠近，这种偏心轨道路径穿越了恒星的宜居带。在宜居带内，理论上可能存在液态水，这是生命出现的重要条件之一。然而，由于行星轨道的特殊性，其冷热循环有时会将水煮成蒸汽或冰冻成冰，因此它被称为“火与冰的世界”。

尽管HD 20794 d的存在已被证实，但关于它的诸多方面仍存在许多疑问。比如，这颗行星的实际质量仍然未知。目前通过恒星晃动测量得到的只是最小质量。如果真实质量约为地球的6.5倍，它可能是一颗大型岩石行星；但也可能是岩石核心被大量水或氢气包裹的特殊球体。另外，天文学家对其密度和总体成分的了解也十分有限。从已测量的系外行星密度分布来看，大多数质量如此巨大的行星并非岩石行星，但也有部分是岩石行星，HD 20794 d属于哪种情况还需要进一步研究。

行星的组成不仅关乎其自身特性，更与它的宜居性紧密相连。如果生命依赖化学过程，那么岩石表面能使化学过程发生得更快，所以岩石表面是天文学家们重点关注的对象。同时，行星的组成也是理解其偏心轨道导致的星光极端起伏情况的关键。对于HD 20794 d这种“火与冰的世界”，虽然看似不适合居住，但如果它更像是“行星海洋”，像地球上的深海一样，在压力作用下，仍可能存在从冰到液态水的表面，而地球上的海洋深处就出现了生命。

这一发现的价值不仅仅在于确认了一颗新的系外行星。它让我们对行星形成和演化的理论有了新的思考。天文学家不断发现各种奇特的系外行星，显示出形成适合居住行星方式的广泛多样性，这推动着我们对行星演化方式的理解。而且，HD 20794 d距离地球相对较近，这为未来的观测提供了便利。即将或拟议的任务，如NASA的宜居世界天文台（HWO）和欧空局的大型系外行星干涉仪（LIFE），旨在直接成像或拍摄可能适合居住的星球。HD 20794 d很可能被列入这些任务的目标短名单，通过后续观测，我们有望测量其组成，绘制其表面或云顶地图，并探测其大气层中是否存在生命化学指标。

HD 20794 d的发现，只是人类探索宇宙征程中的一个新起点。它激发着我们不断深入研究，去揭开这颗神秘行星的更多秘密，也让我们对在太阳系外找到宜居星球、发现生命充满了更多期待。在未来，随着观测技术的不断进步和研究的深入，我们相信会对这颗“火冰世界”以及整个宇宙有更全面、更深刻的认识。

参考文献：

Dumusque, X., et al. (2025). [Research related to HD 20794 d]. Astronomy and Astrophysics.

来源: 科普文讯