类地行星

类地行星类地行星（Terrestrial）、地 球型行星或岩石行星都是指以硅酸盐岩石为主要成分的行星。这个项目的英文字根源自拉丁文的"Terra"，意思就是地球或土地，由于时尚界的流行，加上对象是行星，因此在二合一下采用"类地"行星这个译名。类地行星与气体巨星有极大的不同，气体巨星可能没有固体的表面，而主要的成分是氢、氦、和存在不同物理状态下的水。

类地行星的构造都很相似：中央是一个以铁为主，且大部 分为金属的核心，围绕在周围的是以硅酸盐为主的地凾。月球的构造也相似，但核心缺乏铁质。类地行星有峡谷、撞击坑、山脉和火山。类地行星的大气层都是再生大气层，有别于类木行星直接来自于太阳星云的原生大气层。

地球的结构和其他类地行星相似理论上，类地行星或是岩石可 以分为两类，一类以硅化合物为主，另一类以碳化物为主，像是含碳球粒陨石的小行星。这两类分别称为硅酸盐行星和碳行星（或“钻石星”）。

天文学家已经在银河系发现若干和地球相似的表面由岩石构成的行星。它们的质量远远超过地球，也缺乏围绕旋转的类似太阳的星球，而是围绕已经死亡的星体旋转。现在对于这个问题的回答，有了里程碑式进展。科学家在太阳系外部发现了一个和地球非常相似的行星。其行星编号为155，是太阳系外最小的行星。其半径是地球的2倍，质量是地球的7.5倍。距恒星300万千米（0.021天文单位）。这个行星的轨道周期为1.94天。其轨道大小只有太阳系 水星轨道的十分之一。这颗新发现的行星所在的星系名为Gliese 876。它围绕一颗名Gliese 876的恒星运行。

类地行星研究组科学家认为，虽然没有直接证据表明这颗行星的表面是由岩石构成，但是从质量的测定排除了它是木星那样的气体构成的行星。数据表明，它很可能是具有镍/铁岩石或者硅覆盖物的地形结构。介于地球陆地结构和天王星/海王星的热化的巨大冰结构之间。它具有稠密的蒸汽云层。

这项成果是由位于夏威夷莫纳克亚山顶的凯克天文台观测得到的。凯克天文台拥有2台全世界最大的10米光学巨型望远镜。每一台有8层楼高，重350多吨。这次的成功发现也要归功于凯克天文台技术的改进——光谱仪CCD探测器的精确度提高，从3米/秒提高到1米/秒，为今后能够发现银河系内质量和地球相当的行星打下了基础。

类地行星(3)人类从几千年前起，就开始了拓展疆土的努力。

《山海经》称：“禹使大章步自东极至与西垂，二亿三万三千三百里七十一步；又使竖亥步南极北尽于北垂，二亿三万三千五百里七十五步。”中国人在4000多年前，就已经开始了大规模、有组织的地理测绘和国土资源普查工作，堪称中国的地理大发现。

类地行星(3)从汉代起，中国人的眼光开始瞄准海洋。到了唐、宋以后随着中国造船技术的高度发展，中国和印度、波斯、阿拉伯的商船经常往来于南太平洋和印度洋之间，15世纪初，郑和在不到30年间7次下西洋。对于郑和下西洋，李约瑟博士这样评价：时间最早，规模最大，造船技术航海技术最先进，海上力量最强，超越了当时世界海军总军力。然而，最后的地理大发现，却是由欧洲人完成的。

地球（右二）与其他气体行星对比由西班牙及葡萄牙发起并完成的地理大发现，将世界版图大幅扩展。随即，“陆权帝国”步入衰亡，"海权殖民帝国"崛起，地球从此成为一个整体。

上世纪80年代起，地球人的眼睛，开始瞄准太阳系外的行星。从1995年2月开始，“凤凰计划”开始利用澳大利亚新南威尔士的帕克斯64米射电望远镜，观测200光年以内约1000颗邻近的类日恒星，但至今找到的100多颗太阳系外行星，几乎全都是由炽热的气体组成，而不是由岩石和矿物组成的类地球行星。

英国科学家宣布，在离地球25光年远的恒星“织女星”（Vega）周围，可能环绕着一颗与地球相似的类地行星。

寻找太阳系外行星最大的困难，就是行星本身不发光，反射的信号极其微弱，恒星的光芒要比它周围的行星亮100万100亿倍，必须屏蔽掉恒星的光亮才能突出行星的特征。美国航空航天局准备多方面解决这个问题。

在智利拉西拉(La Silla )天文观测台工作的瑞士与法国天文学小组发现了新的类地行星。这颗行星的体积与海王星相当，质量约为地球的十七倍，它与太阳系的距离约为20.5光年。

该行星在围绕着处于天秤座的G1 581红矮星(G1 581红矮星的质量约是太阳的三分之一)做高速运转。据天文学家们观测，它围绕该红矮星旋转一周只需要五天时间。

欧洲南方天文观测台的科学家们在向外界宣布这一新发现时表示，他们暂时还没有为该行星找到一个合适的名字。

类地行星探测天文学家们称，所处的银河系中大部分恒星都类似于G1 581红矮星，太阳系附近的恒星中有80%都属于这一类型。天文学家们对研究这类非气态的巨大行星很有兴趣。据从事此项研究的法国天文学家哈维尔-德尔佛塞表示：“的这一发现说明一些不大的恒星周围也存在着普通的行星。这也给了一个启示：红矮星也可以成为探寻其它类地行星的一把钥匙”。

天文学家们还称，在目前已发现的170多颗行星中，只有5颗行星体积小于新发现的这颗行星。天文学家们在观测此行星时使用了HARPS系统和智利北部天文观测台的天文望远镜。

欧洲天文学家们还解释称，本次发现的这颗行星在距离G1 581红矮星六百万公里的区域内运转，其表面温度约为150℃。作为比较，太阳系内距太阳最近的行星--水星与太阳的距离为五千八百万公里，它围绕太阳旋转一周需要88天。

美国国家航空航天局（NASA）宣布首次在太阳系外发现与地球差不多大的行星Kepler-186f。该星球围绕着红矮星Kepler 186运转，其半径估计是地球半径的1.1倍，星球上拥有良好的大气环境，处在适合液态水存在的“宜居带”，那一区域对生命体来说不太热也不太冷，很接近地球的环境。

天文学家6日发表声明称，理论上讲，他们又确定了3至4颗和地球大小几乎相同，并且处于“适居带”（Goldilocks Zone）的行星，这也就意味着上面有可能有液态水存在。

这些行星可能既不是气态巨行星也没有被冰雪覆盖，而是和地球一样的岩石行星。美国国家航空航天局（NASA）最新得到的结果显示，这些星球从它们的恒星所获得的热量与我们从太阳获取的热量差不多。

但这并不代表它们可以成为另一个地球。它们的大小和温度或许与地球近似，但是这离一个舒适的环境还差得很远。

哈佛－史密森天体物理学中心的天文学家吉列尔莫·托里斯介绍，以其中离地球最近的两颗为例，假设它们拥有类似于地球的大气层，那么一颗行星的温度要达到约60摄氏度，而另一颗则要保持在-18摄氏度。托里斯称，生命可能会通过进化适应这些温度。但是它们分别在500光年和1100光年之外，而一光年就是94605亿千米，这个距离对于地球来说太遥不可及了。

不过搜寻外星文明研究所（SETI）的天文学家道格拉斯·考德威尔认为，这一发现的关键在于，天文学家离发现地球的孪生星球更近了一步。托里斯也表示：“这些行星确实存在。我们之前并不知道。我们最终要寻找的是生命迹象。我们还没到那一步，那将花费很多年的时间，但现在已经迈出了第一步。”

托里斯的团队证实，迄今为止，总共发现了8至9颗与地球大小近似并处于可居住温度带中的行星。但这只是对一小部分银河系的近距离搜索的发现，所以托里斯相信，在整个宇宙中还存在着更多的类地行星等待我们去一一发现。

有关研究刊登在《自然》杂志。比利时列日大学天体物理学家吉伦的研究团队，利用位于智利的60厘米望远镜TRAPPIST，追踪数十颗矮恒星，它们的大小及热度都不大，难以用光学望远镜观察，发现有至少3颗行星环绕TRAPPIST-1公转，公转期分别为1.5、2.4日，较远的为4至73日。

该3颗超冷矮星的大小和温度，与地球及金星十分相似。鉴于它们的大小及与低强度恒星的距离，其表面或有温度适宜生存的区域及存在液态水。这是第一次在太阳系以外，发现在星球上可能有生物的痕迹，而且体积与地球相似，是目前最有潜质可作移居的星球。有份参与研究的美国麻省理工学院博士威特更形容：“有如天文科学界中头奖”。

喷气推进实验室类地行星搜 寻找类地行星的太空望远镜索器（TPF）项目科学家查尔斯·贝克曼2004年4月28日称，美国航空航天局预计在2014年发射一台小型日晷仪，用遮挡恒星光亮的方法来突出行星。到2019年，美国将和欧洲空间局合作，发射自由飞行的干涉仪。这将是一对严格遵守相距一个足球场距离的两台天体望远镜，利用零信号干涉测量法，将两个天体望远镜的信号进行综合，信号峰值与信号波谷相叠加，把明亮的恒星从图像上去除，而围绕恒星旋转的行星所反射的光可以不同的路径通望远镜的光学系统，在图象上留下痕迹。

太阳系附近3颗恒星，绘架座b星（Beta Pictoris）、天苑四（Epsilon Eridani）和织女星（Vega）都有可能拥有类地行星的另一个太阳系。

自由飞行的干涉仪、即将发射的斯皮泽太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜，以及开普勒计划中的行星探测太空望远镜，将可以对上千颗遥远的恒星进行扫描，并在临近太阳系的几个恒星周围发现仅比地球大几倍的行星。不过这还不够。

所有这些仪器，都是为类地行星搜索器（TPF）所做的准备，计划中于2014年发射的TPF-C和2018年发射的TPF-I两个类地行星搜索器，两者的结合将可以把目前哈勃望远镜所达到的分辨率提高100倍，通过红外和可见光波长范围内的联合观测，将具有发现类地行星并探测行星大气中化学成分的能力。如果TPF可以发现类地行星中的生命迹象，美国航空空航天局将在2020年以后申请更强劲的望远镜，以确认和拍摄行星的生命特征。

火星探测器

金星探测器

八大行星分为三类：类地行星、巨行星和远日行星。

类地行星包括水星、地球、火星、金星。类地行星是与地球相类似的行星。它们距离太阳近，体积和质量都较小，平均密度较大，表面温度较高，大小与地球差不多，也都是由岩石构成的。

所谓类地行星是指类似于地球的行星，天文学家认为这些行星上可能孕育生命，因而有研究意义。

太阳系类地行星太阳系的类地行星

地球所在的太阳系有四颗类地行星：水星、金星、地球和火星，和一颗类地矮行星，谷神星。而像冥王星虽然有像类地行星的固体表面，但是以冰为主要的成分（参考冰矮星）。当太阳系形成时，应该还有很多这样的天体（微行星），但是她们可能都合并或毁灭在太阳星云形成四颗气体巨星的过程中。类地行星中，只有地球现在仍有活跃的水圈。

外太阳系的类地行星

在太阳系外发现的外太阳系行星几乎都是气体巨星，原因很简单，因为气体巨星较大而容易观测到或推断其存在。但是，还是有一定数量的系外行星被怀疑或确认是类地行星。

Aleksander Wolszczan侦测到第一颗外太阳系的类地行星。有三颗环绕着脉冲星PSR B1257+12的行星，质量分别是地球的0.02、4.3和3.9倍。这是个意外的发现：她们的凌中断了脉冲星的电波辐射。（如果不是轨道经过脉冲星的前方，不可能被发现。）

当飞马座51b，第一颗被发现环绕着熔合星的系外行星，被发现时，许多天文学家都假设它是一颗硕大类地行星，因为如果是巨大的气体行星，不可能在如此的距离上紧挨着恒星（0.052AU）。然而，随后一颗相似的系外行星（HD 209458 b）直径被测量出来，由他凌的现象显示这些行星的确是气体巨星。

在2005年6月，在距离15光年远的红矮星Gliese 876旁发现了第一颗几乎可以确定是类地行星的系外行星。这颗行星的质量是地球的5至7倍，公转恒星的周期只有两个地球日的时间。

在2005年8月10日，Probing Lensing Anomalies NETwork/Robotic Telescope Network (PLANET/RoboNet) 和光学重力透镜实验（OGLE），在天蝎座的方向上，距离地球21,000光年处，观测到一颗命名为OGLE-2005-BLG-390Lb的低温行星，质量是地球的5.5倍。新发现的这颗行星，环绕母恒星运转的距离相当於太阳系的小行星带，经由重力微透镜的技术显露了这颗行星的存在。这种独特的能力可以发现地质量低至地球质量的行星。

外太阳系的类地行星再创生的碳行星在2007年4月，由11位欧洲的科学家组成的一个小组宣布发现了一颗在适居带的地外行星，有着与地球相似的温度。这项发现使用的是欧洲南方天文台位於智利La Silla的望远镜，那儿有一架特制的光谱仪，可以分辨出光谱中只有几个波长幅度的摆动，而这种摆动可能透露出其他世界的存在。她们揭露了环绕红矮星Gliese 581的行星，而新发现的行星被命名为Gliese 581 c，并鼓舞了对同样昏暗恒星摆动的研究，因为与地球类似的行星有80%是在红矮星旁发现的。这颗新发现的行星质量是地球的5倍，被归类为超级地球。发现者还不能肯定他是像地球一样的岩石行星，还是表面被冰冻的液体水行星。如果他是像地球一样的岩石，以目前主流的理论推测他的直径会是地球的1.5倍，如果是颗冰球直径就会更大。

未来，将有一定数量的望远镜有能力直接观察到类地行星，包括类地行星搜寻者（Terrestrial Planet Finder）、太空干涉测量任务、达尔文、新世界任务、刻卜勒任务和猫头鹰（Overwhelmingly Large Telescope，OWL）。而天文学家也认为许多或大多数的近似太阳的恒星附近可能都存在类地行星。

在所有已经发现的系外行星中，质量大多都在木星级范围，质量小于10倍地球质量的只有10颗（脉冲星和银河系外面的不包括在内），被称为“超级地球”（Super-Earth）。

最小的3.3倍地球质量，位于人马座，距离地球3200光年，由“微引力效应”法发现。2009年1月9日发现一颗超级地球HD7924b，9.22倍太阳质量，距离恒星HD7924 0.057个天文单位，公转周期5.4天。恒星HD7924位于仙后座，视星等7.2等，光谱型K0V，距离54.8光年，表面温度5177开。

已发现的小于10倍地球质量的系外行星数据如下：

超级地球行星名 / 行星质量(地球为1）/ 所在星座 / 距离 （光年）/恒星质量（太阳为1）/发现方法

●MOA-2007-BLG-192-Lb 3.3 人马座 3200 0.06 微引力

●HD40307b 4.20 绘架座 41.7 ? 视向速度

●HD40307c 6.87 绘架座 41.7 ? 视向速度

●HD40307d 9.16 绘架座 41.7 ? 视向速度

●Gl581c 5.02 天秤座 20.4 0.31 视向速度

●Gl581d 7.73 天秤座 20.4 0.31 视向速度

●OGLE-05-390Lb 5.40 天蝎座 2100 0.22 微引力

●Gliese876d 5.72 宝瓶座 15.4 0.32 视向速度

●HD7924b 9.22 仙后座 54.8 0.83 视向速度

●HD181433b 7.57 孔雀座 85.2 0.78 视向速度

真正的“类地行星”应在1.3倍地球半径以下，它们的发现还在人们的期待当中。

科罗拉多大学天体生物研究室首席科学家布鲁斯·雅克斯基告诉《t望东方周刊》，要寻找一个可以支持类似地球生命类地行星，液态水或其他形式的液体是基本的条件，像碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁等物质，在任何有地质活动的行星上都很容易找到。另一个必要条件是化学不平衡，这种不平衡的存在，以及不断恢复平衡的努力提供了新陈代谢必须的能量。

有的科学家称，地球生物以碳为基础，而以碳的同族元素硅为基础的生命形式同样有存在的可能。"凤凰计划"资深科学家塞斯·肖斯塔克认为，从硅的外层电子结构上看，确实具备了碳所特有的4个自由电子，但是硅的原子量大，硅-氧共价键比较脆弱，无法像碳一样联合有机大分子，从而无法作为生命的基础。他说，生命是由组织、功能以及精确的复制所构成的，其核心是信息的传递，也不能排除它根据电子的行为，形成其他形式化学机制的可能。

那么外星人会不会像电影里的一样，长着绿色的皮肤、靠光合作用生存呢，塞斯说，利用皮肤的光合作用，外星人对能量的利用率只达到8%即使是天天暴晒在阳光下，也不能满足自身能量的需要，一天所需要的能量需要3周的时间来储备。因此，外星人不可能靠光合作用生存，还是通过食用绿色植物来获得能量更为直接有效。

不过科学家相信，“581c”的平均温度在32到104℃之间。这一发现引发天文学家庆祝。

到目前为止，天文学家发现的所有220颗太阳系外行星要么太热，要么太冷，要么太大，以至于不适宜居住。而新发现的“581c”看起来正合适。

美国宇航局的宇宙生物学专家克里斯·麦克凯说：“这可能非常重要。这不意味着那里有生命；但是说明，按照可能的居住适宜性判断，它是一颗和地球类似的行星。”

另外一名天文学家假设，除了具有合适的温度，新发现的行星也可能充满液态水。不过那并非基于任何证据，而是基于行星形成的理论。

另外一些天文学家谨慎表示，现在说“581c”上有没有水还太早。

新行星所在的星系距离地球只有20.5光年，星系中的恒星Gliese581也是距离地球最近的100颗恒星之一。

对每一个想前往“581c”行星的人来说，他们都必须知道，坐在那颗行星上会更重；而且他们的年龄也会增加得更快，因为“581c”环绕恒星公转一圈只要13天。

“581c”上的重力加速度是地球上的1.6倍，所以你会感觉自己的体重增加了0.6倍。

“581c”离它环绕的恒星的距离要比地球离太阳的距离近14倍。从“581c”上看，恒星在天空中的大小要比在地球上看到的月亮大20倍。而且“581c”很可能不会自转，这样它的一半一直是白天，另一半一直是黑夜。

地球

开普勒186f行星

综合外电报道，国际天文组织18日说，一个最新被发现的星球看起来正适合我们所知的生命存在条件。不太大又不太小，不太冷又不太热。这颗名叫开普勒-186f的行星围绕一个恒星运行，距地球500光年，跟地球差不多大。就像天文学家解释的，它围绕它的恒星运行，距离正好可以使行星表面有液态水。我们知道，这是生命存在的基本条件。

但是美国航空航天局行星科学家昆塔纳通过网络电话说，它与地球并不完全相同。美国航空航天局行星科学家昆塔纳说：“它更像是地球的表兄妹，而不是孪生兄妹。它与地球有共同特征，但是它们的母恒星是非常不一样的。”

开普勒-186f围绕的恒星比太阳小，温度比太阳低。但是，天文学家在科学杂志上写道，与之前发现的数百颗星球的大多数相比，这颗行星与地球更相似在行星或恒星移动到另一个遥远恒星前方时，前方天体有时会像“透镜”一样将后方的遥远天体放大，使其在观测者看来更为明亮，这就是所谓的“引力透镜”效应。科学家利用这种现象开发出新的探测未知行星的技术——引力微透镜技术。

寻找与地球类似的行星是探索外星生命的重要课题。之前，科学家利用传统探测行星技术，已经发现了170多颗类地行星，但由于技术的限制，当时发现的类地行星往往较大，其中最小的行星质量也大约是地球的7倍。由法国天体物理学研究所的科学家领导的国际研究小组，利用引力微透镜技术，发现了一颗更小的行星。这颗行星名为OGLE-2005-BLG-390Lb，距地球2.8万光年，质量大约是地球的5.5倍。

科学家说，新发现的行星围绕一颗褐矮星运行，两者间的距离大约是日地距离的2.6倍。但是，由于该褐矮星的辐射能量很低，因此行星表面的温度大约只有零下220℃，绝对不适合生命存在。

科学家希望，将来可以利用引力微透镜技术，探测到更多质量较小的类地行星。——可能有水温度也适宜人类居住。

由11名欧洲天文学家组成的观测小组第一次在太阳系外发现了一颗可能适宜人类居住的行星。这颗行星具有和地球类似的温度。科学家形容此次发现是“搜寻宇宙中生命”的一大步。

2017年2月23日，NASA宣布发现类地行星，至少三颗行星的表面可能存在液态水。七颗地球大小的行星围绕距离地球40光年的恒星运行。^[2]