檀香山 — 当科学家们搜寻外星行星时，当他们发现一颗似乎反映了我们自己世界的行星时，会感到特别兴奋。
TOI 700 d 是这个精英俱乐部的新成员。这颗行星是由 NASA 的凌日系外行星巡天卫星（简称 TESS）发现的，它是遥远太阳系中三颗行星之一。与它的邻居——以及科学家迄今为止发现的绝大多数行星不同——它似乎与地球大小相近，并且围绕其恒星运行的距离允许液态水在其表面存在。这一发现于 1 月 6 日在美国天文学会第 235 次会议上宣布。
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作为一颗位于其恒星宜居带的地球大小行星，TOI 700 d 对科学家来说意义重大。“我们真的很想理解这个问题，生命有可能在这些围绕非常小的恒星运转的行星上形成吗？这是朝着这个目标迈出的重要一步，”哈佛-史密森天体物理学中心的天文学家约瑟夫·罗德里格斯在马萨诸塞州告诉 Space.com。“我们离目标还很远，而且我们可能要花几十年，甚至更长的时间才能回答这个问题。但我们正在朝着
可以说是科学界，乃至哲学、宗教和许多其他领域中最重要的一个问题迈进。”
尽管科学家们对这一发现感到非常兴奋，但他们对 TOI 700 d 的了解并不多。首先，他们了解它的恒星，一颗红矮星，它似乎比某些恒星更温和。活跃的恒星可能会
向绕它们运行的行星抛射出辐射和高能带电物质，有可能使这些世界变得荒芜.
“这颗恒星绝对安静，”芝加哥大学天文学研究生艾米丽·吉尔伯特告诉 Space.com。“我们有 11 个月的 TESS 数据，但我没有看到一次耀斑。这颗恒星有点老了，所以它的生命周期已经平静了一些，我们预计会这样。”
科学家们迄今为止在这颗安静的恒星周围发现了三颗行星：TOI 700 b、c 和 d。前两颗行星离恒星太近，不太可能成为孕育生命的行星，但第三颗行星在
科学家们称之为宜居带的魔力环中运行，那里的温度允许液态水在行星表面存在。“实际上，它比地球更深入宜居带；地球本身几乎不宜居，”吉尔伯特说。
他们也确信，尽管并非完全肯定，但这颗行星是
潮汐锁定的——同一侧始终面对其恒星，永远是白天，而另一侧永远是夜晚。
但从那里开始，不确定性开始堆积。特别是，研究 TOI 700 d 的科学家们想要一个关键的测量：它的质量。这个数字将阐明这颗行星更有可能像我们一样是岩石行星，而不是看起来像
小海王星的 газовый 气体天体.
尽管如此，他们还是公布了他们的发现，因为这个测量非常难以获得。“有一些设施可以做到这一点，”罗德里格斯说。“但只有少数几个，可能需要数年时间，多次观测活动和数百次观测。”
科学家们目前也不知道这颗行星是否拥有大气层，这是寻找潜在生命的关键线索。“如果你只有一块岩石，没有人可以在那里生存，”吉尔伯特说。不幸的是，回答这个问题将比测量这颗行星的质量更加困难。
因此，目前，科学家们假设 TOI 700 d 是岩石行星，并使用模型来弥合他们对这颗行星的了解与他们对生命所需条件的了解之间的差距。“建模帮助我们说，这颗行星的稳健性如何？在所有这些条件下，它能在多大程度上维持宜居的表面温度？”NASA 戈达德太空飞行中心的大学空间研究协会访问研究助理加布里埃尔·恩格尔曼-苏伊萨告诉 Space.com。
总而言之，恩格尔曼-苏伊萨和她的同事们运行了 20 个不同的模型，每个模型都以不同的表面特征组合开始：这个世界是被陆地覆盖，还是被水覆盖？大气层呢？像今天的地球一样，像远古地球一样，还是像
火星那样？
恩格尔曼-苏伊萨和她的同事们不知道这些模型中哪一个更符合 TOI 700 d 的真实情况——如果其中任何一个符合的话。“这听起来像是一场自由竞赛，当你对所有这些类型的行星进行建模时，它确实有点像一场自由竞赛，”她说。但重点不是偶然发现一个与遥远真相相符的场景。相反，它是为了了解各种可能性，并了解科学仪器是否可以区分它们。
在第一个方面，TOI 700 d 模型看起来有些有希望。“它们都没有陷入
失控的温室效应，”恩格尔曼-苏伊萨说。“在我们研究的任何模拟中，海洋都没有蒸发，这很酷，这是一个好兆头。”她补充说，全球平均温度变化相当大，但没有超出科学家可以想象的特别耐寒的生命所能承受的范围。
例如，最热的模拟结果显示平均表面温度约为 196 华氏度（91 摄氏度）。“这对我们来说太热了，无法感到舒适，”恩格尔曼-苏伊萨说。“这真的很热，但如果说那里没有生命，那就有点武断了”
建模的第二个目标，更好地了解仪器如何观察这个世界，对 TOI 700 d 提出了更严峻的评估。科学家们现在拥有的任何东西都无法开始区分所有这些可能的行星类型。NASA 的下一个主要望远镜，
詹姆斯·韦伯太空望远镜，也无法做到，而且大多数未来的概念设计都依赖于类似的装置。
“这是我们领域的一个大问题，观测这些行星的前景有点黯淡，”恩格尔曼-苏伊萨说。“我们需要真正尝试使用探测器并弄清楚，好吧，我们如何获得这种信号精度？幸运的是，这不是我的问题。”
但科学家们确信的是，从今年夏天开始，TESS 将再次指向 TOI 700——这可能会揭示全新的谜团需要解决。“也许我们会发现我们不了解这个系统的结构：嘿，还有更多行星，”罗德里格斯说。“也许它开始有点像
我们自己的太阳系，这似乎并不常见。
“但我们只是不知道，我认为这真的很有趣，”罗德里格斯说。“我们将获得更多数据，我们才刚刚开始剥开橙子，弄清楚这个系统发生了什么。”