交匯點(diǎn)訊 探索地球以外的宜居行星（即地球2.0），是天文學(xué)的基礎(chǔ)研究前沿。相關(guān)研究將回答“地球是否唯一”以及“行星如何成為生命搖籃”等重大科學(xué)問題。

中國科學(xué)院紫金山天文臺研究團(tuán)隊(duì)，基于行星形成的模擬研究，揭示了紅矮星周圍的宜居行星的形成機(jī)制，相關(guān)成果近日發(fā)表在英國《皇家天文學(xué)會月報(bào)》上。該成果為尋找“地球2.0”提供了理論依據(jù)。

中國科學(xué)院紫金山天文臺“行星科學(xué)與深空探測實(shí)驗(yàn)室”首席研究員、中國科學(xué)院行星科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任季江徽介紹，行星系統(tǒng)中適合生命存在的行星軌道范圍被稱為“宜居帶”，比如太陽系的宜居帶分布在金星軌道和火星軌道之間，地球就剛好在其中。自1995年發(fā)現(xiàn)第一顆太陽系外行星以來，目前天文學(xué)家在其他恒星周圍已探測到近5000顆系外行星，其中有數(shù)十顆宜居類地行星被發(fā)現(xiàn)，它們基本上都分布在紅矮星附近。

紅矮星占恒星總數(shù)的73%，它們表面溫度低、顏色偏紅，質(zhì)量比太陽小得多。離太陽系最近的（4.2光年）恒星比鄰星便是一顆紅矮星。

紅矮星周圍的類地行星是怎樣形成的？通常有兩種理論：一種認(rèn)為，目前觀測到的類地行星基本上在當(dāng)?shù)厣?，相?dāng)于“土著”行星；還有一種認(rèn)為，這些行星最初并不在當(dāng)前觀測的軌道位置，而是在形成過程中與原行星盤發(fā)生角動量交換，從而向內(nèi)遷移或向外遷移（反向遷移），也就是“移民”行星。

因此，基于不同的原行星盤模型及行星形成的理論，可以深入探究紅矮星附近類地行星的形成演化歷史。

通過研究，科研人員發(fā)現(xiàn)，“土著”行星由于只能吸積附近原行星盤的物質(zhì)，導(dǎo)致所形成的行星質(zhì)量偏小，并且由于缺乏含水物質(zhì)的傳輸，因此一般不具有宜居性。

“移民”行星則不同，它們在遷移過程中，可以吸積較多星子而生長成質(zhì)量更大的類地行星。向內(nèi)遷移的行星，距離紅矮星非常近，只有0.01-0.03個天文單位，而反向遷移的行星距離適中，且在宜居區(qū)內(nèi)形成的行星大多含有約10%的水，因此這些行星很可能具有宜居性。

“也就是說，紅矮星系統(tǒng)內(nèi)的類地行星，大部分都是‘移民’，而不是‘土著’。”季江徽說。

科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究了紅矮星系統(tǒng)中類地行星的生成率，發(fā)現(xiàn)反向遷移機(jī)制形成的行星分布與觀測數(shù)據(jù)具有較高的吻合度，即紅矮星周邊的類地行星，反向遷移的“移民”最多，向內(nèi)遷移的“移民”次之，“土著”最少。

為深入研究類太陽型恒星和紅矮星周圍的宜居行星，紫金山天文臺提出了“近鄰宜居行星巡天計(jì)劃”，通過發(fā)射一個1.2米口徑的高精度天體測量空間望遠(yuǎn)鏡，巡查距太陽系32光年外的100個類太陽恒星，探測宜居帶類地行星或超級地球，并普查近鄰行星數(shù)目、真實(shí)質(zhì)量和三維軌道等信息。

新華日報(bào)·交匯點(diǎn)記者 蔡姝雯