檀香山 — 當科學家們搜尋外星行星時，當他們發現一顆似乎反映了我們自己世界的行星時，會感到特別興奮。
TOI 700 d 是這個精英俱樂部的新成員。這顆行星是由 NASA 的凌日系外行星巡天衛星（簡稱 TESS）發現的，它是遙遠太陽系中三顆行星之一。與它的鄰居——以及科學家迄今為止發現的絕大多數行星不同——它似乎與地球大小相近，並且圍繞其恆星執行的距離允許液態水在其表面存在。這一發現於 1 月 6 日在美國天文學會第 235 次會議上宣佈。
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作為一顆位於其恆星宜居帶的地球大小行星，TOI 700 d 對科學家來說意義重大。“我們真的很想理解這個問題，生命有可能在這些圍繞非常小的恆星運轉的行星上形成嗎？這是朝著這個目標邁出的重要一步，”哈佛-史密森天體物理學中心的天文學家約瑟夫·羅德里格斯在馬薩諸塞州告訴 Space.com。“我們離目標還很遠，而且我們可能要花幾十年，甚至更長的時間才能回答這個問題。但我們正在朝著
可以說是科學界，乃至哲學、宗教和許多其他領域中最重要的一個問題邁進。”
儘管科學家們對這一發現感到非常興奮，但他們對 TOI 700 d 的瞭解並不多。首先，他們瞭解它的恆星，一顆紅矮星，它似乎比某些恆星更溫和。活躍的恆星可能會
向繞它們執行的行星拋射出輻射和高能帶電物質，有可能使這些世界變得荒蕪.
“這顆恆星絕對安靜，”芝加哥大學天文學研究生艾米麗·吉爾伯特告訴 Space.com。“我們有 11 個月的 TESS 資料，但我沒有看到一次耀斑。這顆恆星有點老了，所以它的生命週期已經平靜了一些，我們預計會這樣。”
科學家們迄今為止在這顆安靜的恆星周圍發現了三顆行星：TOI 700 b、c 和 d。前兩顆行星離恆星太近，不太可能成為孕育生命的行星，但第三顆行星在
科學家們稱之為宜居帶的魔力環中執行，那裡的溫度允許液態水在行星表面存在。“實際上，它比地球更深入宜居帶；地球本身幾乎不宜居，”吉爾伯特說。
他們也確信，儘管並非完全肯定，但這顆行星是
潮汐鎖定的——同一側始終面對其恆星，永遠是白天，而另一側永遠是夜晚。
但從那裡開始，不確定性開始堆積。特別是，研究 TOI 700 d 的科學家們想要一個關鍵的測量：它的質量。這個數字將闡明這顆行星更有可能像我們一樣是岩石行星，而不是看起來像
小海王星的 газовый 氣體天體.
儘管如此，他們還是公佈了他們的發現，因為這個測量非常難以獲得。“有一些設施可以做到這一點，”羅德里格斯說。“但只有少數幾個，可能需要數年時間，多次觀測活動和數百次觀測。”
科學家們目前也不知道這顆行星是否擁有大氣層，這是尋找潛在生命的關鍵線索。“如果你只有一塊岩石，沒有人可以在那裡生存，”吉爾伯特說。不幸的是，回答這個問題將比測量這顆行星的質量更加困難。
因此，目前，科學家們假設 TOI 700 d 是岩石行星，並使用模型來彌合他們對這顆行星的瞭解與他們對生命所需條件的瞭解之間的差距。“建模幫助我們說，這顆行星的穩健性如何？在所有這些條件下，它能在多大程度上維持宜居的表面溫度？”NASA 戈達德太空飛行中心的大學空間研究協會訪問研究助理加布裡埃爾·恩格爾曼-蘇伊薩告訴 Space.com。
總而言之，恩格爾曼-蘇伊薩和她的同事們運行了 20 個不同的模型，每個模型都以不同的表面特徵組合開始：這個世界是被陸地覆蓋，還是被水覆蓋？大氣層呢？像今天的地球一樣，像遠古地球一樣，還是像
火星那樣？
恩格爾曼-蘇伊薩和她的同事們不知道這些模型中哪一個更符合 TOI 700 d 的真實情況——如果其中任何一個符合的話。“這聽起來像是一場自由競賽，當你對所有這些型別的行星進行建模時，它確實有點像一場自由競賽，”她說。但重點不是偶然發現一個與遙遠真相相符的場景。相反，它是為了瞭解各種可能性，並瞭解科學儀器是否可以區分它們。
在第一個方面，TOI 700 d 模型看起來有些有希望。“它們都沒有陷入
失控的溫室效應，”恩格爾曼-蘇伊薩說。“在我們研究的任何模擬中，海洋都沒有蒸發，這很酷，這是一個好兆頭。”她補充說，全球平均溫度變化相當大，但沒有超出科學家可以想象的特別耐寒的生命所能承受的範圍。
例如，最熱的模擬結果顯示平均表面溫度約為 196 華氏度（91 攝氏度）。“這對我們來說太熱了，無法感到舒適，”恩格爾曼-蘇伊薩說。“這真的很熱，但如果說那裡沒有生命，那就有點武斷了”
建模的第二個目標，更好地瞭解儀器如何觀察這個世界，對 TOI 700 d 提出了更嚴峻的評估。科學家們現在擁有的任何東西都無法開始區分所有這些可能的行星型別。NASA 的下一個主要望遠鏡，
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，也無法做到，而且大多數未來的概念設計都依賴於類似的裝置。
“這是我們領域的一個大問題，觀測這些行星的前景有點黯淡，”恩格爾曼-蘇伊薩說。“我們需要真正嘗試使用探測器並弄清楚，好吧，我們如何獲得這種訊號精度？幸運的是，這不是我的問題。”
但科學家們確信的是，從今年夏天開始，TESS 將再次指向 TOI 700——這可能會揭示全新的謎團需要解決。“也許我們會發現我們不瞭解這個系統的結構：嘿，還有更多行星，”羅德里格斯說。“也許它開始有點像
我們自己的太陽系，這似乎並不常見。
“但我們只是不知道，我認為這真的很有趣，”羅德里格斯說。“我們將獲得更多資料，我們才剛剛開始剝開橙子，弄清楚這個系統發生了什麼。”