2025年7月2日，我院谢基伟教授受国际著名学术期刊《自然·天文》(Nature Astronomy)邀请发表特约评论文章《类地行星偏爱圆形轨道》(Earth-Like Planets Prefer Circles)。该文章深入评述了一项关于系外类地行星轨道动力学特征的重要研究进展（Kipping等人，Nature Astronomy, 2025），揭示了银河系中围绕数量最多的M型和K型矮星运行的、与地球大小相仿的行星，其轨道普遍呈现近圆形特征，这一发现极大地提升了此类行星作为潜在宜居世界的可能性，为理解类地行星的形成演化机制提供了关键线索。（文章链接：https://www.nature.com/articles/s41550-025-02608-5）

寻找与地球相似、可能孕育生命的“另一个地球”，是天文学最激动人心的目标之一。长期以来，科学家们不仅关注系外行星的大小和温度，其轨道形状（偏心率）同样是决定行星气候稳定性和宜居性的核心因素。然而，受限于观测技术，对小型、地球尺寸且接收恒星辐射量（instellation）与地球相近的“地球替身”(Earth proxy)行星的轨道偏心率分布，此前一直缺乏系统性的测量。

谢基伟教授在评论文章中重点解读了Kipping等人（Nature Astronomy, 2025）的最新研究成果。该研究团队巧妙地利用“光变曲线偏心率效应”(photo-eccentric effect)，对通过Kepler和TESS等空间望远镜发现的17颗严格筛选的“地球替身”行星（半径不超过地球2倍，接收恒星辐射量在地球的1/4至4倍范围内）进行了精密测量。他们的分析得出了里程碑式的结论：在这17颗行星中，16颗的轨道偏心率极低（平均偏心率约为0.060），与完美的圆形轨道高度一致。 这一发现意义深远：首先，近圆形轨道（低偏心率）是行星宜居性的关键指标，它能保证行星接收稳定的恒星辐射，避免因轨道高度椭圆（如偏心率0.4会导致辐射量444%的极端波动）引发的灾难性气候振荡，从而有利于维持温和气候和液态水。其次，如此普遍的低偏心率强烈暗示这些地球大小的行星形成于相对“平静”的环境，其温和的吸积演化过程未经历行星间散射等剧烈的引力扰动。最后，这个发现预示，银河系中围绕丰富M/K型矮星运行的宜居带类地行星可能普遍拥有稳定的动力学历史，极大地提升了寻找气候温和宜居世界的信心。

此外，谢基伟教授在评论中也特别关注了研究中的一个“异类”——Kepler-440b。这颗行星表现出高达0.4的显著偏心率，其宜居性因此大打折扣。它的存在提出了有趣的动力学谜题，可能源于其系统内过往剧烈的行星散射事件或与未探测到的外侧行星的长期引力作用（类似于太阳系中水星高偏心率的解释）。这个“黑天鹅”案例提醒我们，类地行星的形成演化路径可能存在多样性，未来需要更大样本的观测来探究低偏心率群体与高偏心率群体之间的联系。

最后，谢基伟教授在文中也客观指出了当前研究的局限性与未来方向：样本量仍较小（仅17颗），且集中于M矮星系统（其耀斑活动和潮汐锁定效应对宜居性有独立挑战）；“地球替身”仅匹配了大小和辐射量，要寻找真正的“地球双胞胎”，还需对其大气成分、自转、倾角、磁场等“细节”进行深入刻画。他展望未来，认为需要双轨并进的策略：一方面发展更精密的系外行星表征技术，以绘制行星的“精细画像”；另一方面通过如欧空局PLATO任务、我国主导的Earth 2.0 (ET) 空间巡天项目等下一代观测计划，大幅扩展类地行星的普查样本，搜寻更多样化的目标。