类地行星（英文名：Terrestrial Planet），又称岩质行星（英文名：rocky planet）是指以硅酸盐岩石为主要成分的行星。如太阳系中的水星、金星、地球和火星。类地行星的特点和地球类似，体积和质量都较小，密度较大，有坚硬的岩石外壳，像一个岩石球，温度较高，没有光环，卫星极少甚至没有。在太阳系外，类地行星的定义扩展到半径在地球的一半到两倍之间的行星。类地行星的命名源自拉丁语“Terra”，强调其与地球的相似性。

四大文明古国文明，他们记录了水星、金星和火星等行星的运动，古代中国、中美洲、北欧文明也对水星、金星、火星等行星的运动进行了观测。阿里斯塔克斯和哥白尼的日心说以及伽利略·伽利莱、约翰尼斯·开普勒和艾萨克·牛顿的贡献进一步深化了对行星运动的理解。20世纪90年代，太空望远镜的出现为系外类地行星的研究增添更多的数据。1999年，HD 209458b的发现为类地行星的研究提供了新视角，即可以通过凌星现象发现系外类地行星。2005年发现了围绕主序星运行并显示出类地行星迹象的太阳系外行星:Gliese 876 d及OGLE-2005-BLG-390Lb。开普勒太空望远镜的发射显著增加了系外行星的发现数量。2017年，TRAPPIST-1系统的七个类地行星的发现，为寻找宜居环境和外星生命提供了新希望。截至2020年11月，已确认的系外行星总数达到4301颗。尽管这些行星的具体特征尚待进一步研究，但科学家们已根据现有数据对其可能的组成和环境进行了推测，如TRAPPIST-1系统中行星的岩石核心和大气层。

类地行星可以分为硅酸盐行星体、金属行星体、冰岩行星体、岩石气体行星和岩石气体冰行星。在太阳系外，随着天文学技术的发展，已经发现了多颗潜在的类地行星，例如Kepler-452b、Kepler-78b以及TRAPPIST-1星系的行星，这些行星可能拥有液态水，为外星生命的存在提供了可能性。2011年1月，美国航空航天局（NASA）的开普勒任务宣布发现了第一颗岩石太阳系外行星开普勒-10b。2014年4月，开普勒-186f的发现标志着首次在宜居带内发现地球大小的行星。科学家们通过观测和模型分析，深入研究了行星大气的组成、结构和演化，以及行星气候系统。例如，马克斯·普朗克太阳系研究所的研究揭示了多个天体大气层的特性，而罗宾逊天文台则开发了评估行星宜居性的大气模型。关于行星形成和演化的新理论，如热管冷却过程，为理解行星表面特征提供了新的视角。

类地行星（Terrestrial Planet），也称为岩石行星(rocky planet)或（telluric planet），是一类主要由硅酸盐岩石或金属组成的天体，具有固体表面。太阳系中的类地行星包括水星、金星、地球和火星，它们相对较小，密度约为3-5g/cm³，中心有金属核心，散逸层被石质地壳包围。类地行星与气态巨行星（如木星和土星）形成鲜明对比，后者主要由气体和冰组成。在太阳系外，类地行星的定义扩展到那些半径大小在地球的一半到两倍之间的行星，而超过这一范围的岩石行星则被称为超级地球。

类地行星（Terrestrial Planet）的命名源自拉丁语“Terra”，意为地球，强调了它们与地球在结构和组成上的相似性。"Terrestrial"一词，源自14世纪晚期，意为“与地球相关或属于地球的”。该词由拉丁语"terrestris"（意为“地球的、陆地上的”）加上后缀"-al"构成，而"terrestris"本身来源于拉丁语"terra"（意为“地球”），其词根为原始印欧语的"*ters-"，意为“干燥”。最初，"terrestrial"与"celestial"相对，后者指“天体的”。"Terrestrial"在自然历史领域中，表示“生活在陆地上”的含义，最早见于17世纪30年代。作为名词，"terrestrial"意为“人类”或“凡人”，这一用法最早记录于16世纪90年代。类地行星在不同语言中的称谓如下：在拉丁语中，称之为“planeta telluris”；在希腊语中，称为“πλανήτης γηινός”（gíinos planítis）；在日耳曼语中，称为“terrestrischer Planet”；而在古英语中，则被称为“eorðlic planet”。

在人类对宇宙的观测历程中，早期的天文记录起源于公元前1600年的四大文明古国文明，他们的记录涵盖了行星观测及运行轨道、日月食等天文现象。巴比伦人观察到五颗行星在恒星间移动，即水星、金星、火星等。古代中国、中美洲、北欧文明也对水星、金星、火星等行星的运动进行了观测。水星的最早记录出现在公元前1000年左右的穆拉石板上，而金星和火星的观测记录分别追溯到公元前1600年的巴比伦文献和公元前2000年的古埃及。

古希腊罗马时期，天文学家基于地心说，认为地球为中心，其他天体围绕其旋转。他们通过本轮和均轮的概念解释行星的逆行现象。然而，萨摩斯岛的阿里斯塔克斯提出了日心说，认为太阳是宇宙中心，这一理论在16世纪被尼古拉·哥白尼重新提出并发展，他将地球定位为围绕太阳旋转的行星之一。

伽利略·伽利莱在16世纪末使用望远镜观测天体，发现金星相位变化，支持了日心说。17世纪初，约翰尼斯·开普勒发现了描述行星运动的三大定律，而艾萨克·牛顿则发现了万有引力定律，解释了行星运动的原因。

20世纪90年代，随着太空望远镜的出现，天文学家通过对一些恒星进行观测研究，发现了多颗围绕脉冲星和恒星运行的太阳系外行星。例如，围绕脉冲星PSR B1257+12的三颗行星（质量分别是地球的0.02、4.3和3.9倍），以及围绕飞马座51的飞马座51b，最初被认为可能是类地行星，但后来证实为气态巨行星。1992年，亚历山大·沃尔兹森与弗里尔探测到脉冲星PSR B1937+211257+12 脉冲到达时间存在周期性的变化，从而发现了围绕着这颗毫秒脉冲星公转的2颗质量分别为4.3M⊕ (M⊕ 表示地球质量)和3.9M⊕的伴星PSR 1257+12c、 d；在后续的观测中，亚历山大·沃尔兹森又发现了另外1颗质量为0.02M⊕的行星PSR1257+12b。1995年，梅厄与 迪迪埃·奎洛兹通过监测一批K型和G型矮行星的视向速度变化，发现了第一颗围绕类太阳恒星公转的太阳系外行星飞马座51b；这项重大的发现意味着系外行星探索时代的开始。

1999年，亨利等人与沙博诺等人分别独立发现了存在凌星现象的系外行星HD 209458b，这颗与飞马座51b类似的系外行星，同样也是围绕一颗类太阳恒星公转。2005年，发现了围绕主序星运行并显示出类地行星迹象的行星：Gliese 876 d和OGLE-2005-BLG-390Lb。另一颗可能的类地行星HD 85512 b于2011年被发现;它的质量至少是地球的 3.6 倍。但由于太阳系外行星距离地球太远而且本身不发光，地基望远镜对系外行星的探测能力有 限，自1992年发现首颗太阳系外行星，到2009年约翰尼斯·开普勒望远镜发射前，人类仅发现400余颗系外行星。2009年开普勒太空望远镜的发射使太阳系外行星发现的数量提高了1个量级，扩充了系外行星的研究样本。开普勒太空望远镜是专门设计用于通过凌日法来发现围绕其他恒星运行的地球大小行星的太空望远镜。此后，开普勒太空天文望远镜团队公布了1235颗太阳系外行星候选者的名单，其中包括六颗“地球大小”或“超地球大小”（即它们的半径小于地球的两倍），其中许多位于宜居带内。开普勒-10b，作为首颗被确认的系外类地行星，于2011年由开普勒太空望远镜探测到。2017年，美国航空航天局宣布在一颗名为TRAPPIST-1的恒星的宜居带内发现了七个地球大小的岩石行星，这是迄今为止在单一恒星周围发现的最多数量的类地行星。这些行星表面可能存在水，为寻找外星生命提供了新的希望。2018年的进一步研究显示，这些行星中的一些可能拥有比地球海洋更多的水，以大气蒸汽、液态水或冰的形式存在。这些研究还更精确地确定了每颗行星的密度，使TRAPPIST-1成为除我们太阳系外最了解的行星系。开普勒式望远镜在2018年11月结束了探测太阳系外行星的使命。同年4月，凌星法系外行星搜寻卫星凌日系外行星勘探卫星发射升空。2020年9月，天文学家首次利用微引力透镜技术发现了一颗质量与地球相当的无家可归行星，名为OGLE-2016-BLG-1928，它在银河系中自由漂浮，没有围绕任何恒星运行。截止到2020年11月10日，通过采用不同的探测仪器与方法，天文学家共发现并确认了4301颗系外行星。

尽管这些行星的确切外观尚不明确，因为它们距离遥远且相对于其宿主星非常暗淡，但科学家们根据现有数据对它们的外观做出了最佳推测。TRAPPIST-1b可能拥有一个岩石核心和比地球更厚的大气层。TRAPPIST-1c同样可能有岩石内部，但大气层较薄。TRAPPIST-1d是这些行星中最轻的，科学家对其大气层、海洋或冰层的存在尚不确定。TRAPPIST-1e是系统中唯一密度略高于地球的行星，可能拥有更密集的铁核心。TRAPPIST-1f、g和h由于距离宿主星较远，其表面可能覆盖着冰。如果它们拥有薄大气层，可能不会包含地球上的重分子，如二氧化碳。

类地行星，具有相似的结构特征：它们拥有金属核心，外围是硅酸盐地幔，几乎没有氢、氦或冰，因为它们离太阳较近，这些物质难以在表面凝固。类地行星表面普遍存在峡谷、陨石坑、山脉和火山等地貌，其形成与水的存在和构造活动密切相关。类地行星质量体积密度都跟地球差不多或比地球小 。太阳系内的类地行星具体参数如下：

太阳系内的类地行星沿着椭圆形的轨道围绕太阳运行，这导致它们与太阳之间的距离在其轨道周期内发生轻微变化。太阳系内的类地行星，包括水星、金星、火星和地球，与太阳的平均距离相对较近。根据约翰尼斯·开普勒的第三定律，行星的公转周期（即绕太阳一周所需的时间）的平方与其平均轨道半径（即距离太阳的平均距离）的立方成正比。这意味着行星距离太阳越近，其公转周期就越短。在椭圆轨道上运行时，行星的速度会发生变化。根据开普勒的第二定律，即等面积定律，行星在轨道上靠近太阳的一侧移动速度较快，而在远离太阳的一侧移动速度较慢。这种速度变化确保了行星在轨道上扫过的面积速率保持恒定。此外，大多数太阳系内类地行星的轨道平面大致相同，除了水星的轨道倾角较大，其他行星绕太阳运行的轨道倾角与地球轨道的倾角相差不大，通常只有几度。这种轨道的共面性和较小的转轴倾角是太阳系的一个显著特征。轨道性质具体如下：

类地行星的岩石表面上有相对稀薄的大气层。类地行星的大气层通常由火山活动或彗星撞击产生，与气态巨行星不同，后者的大气层主要源自原始太阳星云。类地行星的大气成分与行星的大小、质量、温度和形成过程有关，对生命的存在至关重要。地球上的生命使得大气富含氧气，而水星由于缺乏大气层，表面存在水冰。金星拥有厚重的二氧化碳大气层，而火星的稀薄大气层中存在蒸汽。大气主要成分如下

地球的磁场，即詹姆斯·范艾伦带，保护地球免受来自太阳的高能带电粒子的轰击。如果没有了磁场，臭氧层将会受到来自太阳的粒子的严重破坏，大气层会被逐渐剥离而逃逸到外层空间。人们能够在地球磁北极和磁南极洲看到太阳风的影响，当这些来自太阳的高能带电粒子与空气中的分子发生碰撞时，就会产生极光。水星有一个非常微弱的磁场。金星几乎没有磁场，并且在太阳风的影响下持续缓慢地失去其厚重的大气。火星在其表面的不同位置都有局部区域磁场，但没有全球磁场。尽管火星相比于金星处于与太阳更安全的距离，但前者的大气仍持续受到太阳风的破坏。地质学研究表明，火星曾经拥有过像地球那样的磁场，但磁场随着火星内核的冷却而逐渐消失了。

类地行星的卫星数量较少，水星和金星没有卫星，地球有一颗卫星，火星有两颗卫星。此外，类地行星没有行星环系统。地球的月球和火星的卫星对它们的环境产生了影响。

类地行星的未压缩密度是指在零压力条件下，其物质的平均密度。未压缩密度越高，表明该行星的金属含量越丰富。未压缩密度与行星的真实平均密度（也称为“体积”密度）不同，因为行星核心的压缩会提高其密度。真实平均密度受到行星大小、温度分布、材料刚度以及成分的影响。估算未压缩密度需要对行星结构进行建模。在有登陆器或多颗轨道航天器提供数据的情况下，这些模型会受到地震学数据和由航天器轨道得出的转动惯量数据的约束。在缺乏这些数据的情况下，不确定性会相应增加。

太阳系内类地行星的未压缩密度随着距离太阳的增加而趋向于降低，这与从木星向外的伽利略卫星所显示的趋势相似。然而，对于土星或天王星的冰卫星，这种趋势并不明显。冰质世界通常具有低于2 g·cm^−3的密度。厄里斯（Eris）的密度显著更高（2.43±0.05 g·cm^−3），可能主要由岩石构成，表面覆盖着冰，类似于木卫二（Europa）。目前尚不清楚系外地行星是否普遍遵循这一趋势。下表列出了太阳系里的类地行星的密度。

硅酸盐行星体主要由硅酸盐岩石构成，且铁含量小于50%。太阳系中的类地行星体包括金星、地球、火星。这些行星的组成大约65-75%为硅酸盐岩石，25-35%为铁。类地行星的结构通常包括由铁-金属、铁或硫化铁组成的固体或液态核心，硅酸盐地幔和硅酸盐外壳。根据质量半径关系，已知的系外硅酸盐行星包括开普勒-10b、开普勒36b、开普勒78b和开普勒93b。

金属行星体（RM）是“金属”行星，其主要成分为岩石，但金属的质量占比超过50%。在太阳系中，水星是唯一的金属行星体，其铁核约占行星总质量的64%，占据行星半径的约75%。水星的内部结构包括硅酸盐地幔和地壳。此外，太阳系外行星CoRoT 7-b（质量约为5.74地球质量，密度为7.5 g/cm³）被认为是金属行星体的候选者。

岩行星（RI）的分类则包括那些主要由岩石构成（岩石质量超过50%），但含有显著比例天体冰的行星。太阳系中的冰岩行星体如谷神星（Ceres）、冥王星（Pluto）和阋神星（Eris）。这些行星的内部结构通常包含岩石或铁核心，硅酸盐地幔，可能存在内部液态水层，以及冰外壳。系外行星中，冰岩行星候选者包括质量在超级地球到海王星之间的行星，例如开普勒-10c、开普勒68b、HD97658b和开普勒18b。某些冰岩超级地球可能是木卫三的放大版本。这些行星的结构可能包括一个由岩石构成的核心，周围环绕着富含水的外壳，或者在特定条件下，可能是一个海洋行星，其高压冰和岩石核心之上有50公里到475公里厚的海洋覆盖。

岩石气体行星（RG）和岩石气体冰行星（RIG）是两类特殊的太阳系外行星，它们属于超级地球和亚海王星的范畴。这些行星的半径扩张主要是由质量不到10%的氢/氦气体外壳引起的，而非天体冰。RG行星的核心主要由岩石组成，占行星总质量的90%以上，并且被氢/氦气体包围。已知的RG类候选行星包括开普勒11c-f和开普勒20c。而GJ 436b和HD97658b等行星的数据表明，它们可能属于RIG类，即岩石成分超过50%，但外壳由天体冰和氢/氦气体混合构成。

碳行星（也称为“钻石行星”）是天文学理论中存在的一类特殊的行星，它们主要由金属核心构成，并被主要由碳基矿物组成的地幔所包围。如果金属成分占主导地位，这类行星可以被视为一种特殊的类地行星。在我们的太阳系中，尚未发现此类行星，但存在含有碳质的小型天体，如谷神星（Ceres）和海吉亚（Hygiea）。谷神星是太阳系中已知最大的矮行星，但其核心是岩石还是金属构成尚不明确。

在天文学理论中，存在一种假想的固体行星类型，这类行星由硅酸盐岩石构成，但缺乏金属核心，与铁质行星形成对比。尽管在我们的太阳系中尚未发现无核心的行星，但含有丰富碳质的球粒陨石小行星和陨石是常见的。例如，谷神星（Ceres）和帕拉斯（Pallas）的矿物成分与碳质球粒陨石相似，尽管帕拉斯的含水量明显较低。据推测，无核心行星可能在距离恒星较远的地方形成，那里挥发性氧化物质更为丰富。

在太阳系中，水星、金星、地球和火星是四颗主要的类地行星。在太阳系形成的过程中，可能有更多的类地小行星，但它们要么相互合并，要么被摧毁。

地球，作为太阳系中体积最大的类地行星，拥有独特的液态水分布，这一特征在太阳系中独树一帜。地球表面主要由岩石构成，孕育着多样化的生态系统，从深海的暗礁到高山的顶峰，生命无处不在。地球的大气层富含氧气，对于维持适宜生命居住的环境至关重要，它不仅调节着全球气候，还通过温室效应保持了适宜的温度。

地球的磁场为行星提供了一层保护屏障，抵御了太阳风的直接侵袭，而地球内部的板块构造活动则不断塑造着地表的地貌，形成了山脉、大陆和海洋。这些自然过程共同作用，使得地球成为了一个充满生机的星球，至今仍然是太阳系中唯一已知存在复杂生命形式的天体。

金星，地球的近邻，其体积与地球相似，然而其大气层主要由二氧化碳组成，这导致了极端的温室效应，使得金星表面温度异常高。金星的地貌以火山和深的峡谷为特征。尽管金星的环境条件对生命极为不适宜，其地质活动和大气组成仍然是天文学和行星科学领域的重要研究对象。金星是少数没有已知卫星的行星之一。

水星，太阳系中体积最小的类地行星，其大小约为地球的三分之一。这颗行星拥有一层极为稀薄的大气层，表面布满了撞击形成的深坑。水星的内部主要由铁和镍构成。由于水星过于靠近太阳，使得它的表面温度波动极大。水星没有卫星，且其磁场相对较弱，这使得太阳风能够直接作用于其表面。

火星以其独特的红色外观和太阳系中最高的山峰——奥林帕斯山而闻名。这颗行星的表面布满了古老的陨石坑，显示出其悠久的历史。火星的极地地区存在冰盖，且有迹象表明在火星的过去可能存在液态水。尽管火星的大气层相对稀薄，主要由二氧化碳构成，但它仍然能够维持一层薄薄的蒸汽云。火星的两颗卫星，火卫一和火卫二，以及其地下可能存在的水冰，使得火星成为未来太空探索和潜在生命研究的焦点。尽管目前尚未在火星上发现生命迹象，但火星表面的水冰和有机化合物的存在为未来的科学探索提供了希望。

太阳系外的类地行星，尽管数量较少，但随着观测技术的进步，已经发现了数百颗潜在的类地太阳系外行星，其中一些已被确认。这些行星大多属于超级地球，即质量介于地球和海王星之间。大多数已知的超地球行星很可能是类似于海王星的气体行星。通过对系外行星质量和半径关系的分析，观察到在大约两倍地球质量时存在一个转变点，这表明在这个质量水平上，行星开始积累显著的气体包层。特别是，地球和金星可能已经接近于岩石行星通常能够维持的最大尺寸。然而，也有例外，如那些靠近恒星的行星，它们的挥发性大气可能已被剥离。

Kepler-452b是一颗具有地球类似特性的系外类地行星。Kepler-452b位于一个比地球年龄大15亿年的恒星系统中，这意味着任何技术先进的物种可能比我们领先超过十亿年。在Coruscant，居民不仅拥有完全工程化的行星表面，还有工程化的气候。在Kepler-452b上，随着其恒星能量输出的增加，条件变得越来越温暖，这是恒星高龄化的症状。如果这颗比地球大1.6倍的行星真的存在技术生命形式，那么也许在那里需要进行一些气候工程。

Kepler-78b是一颗体积与地球相仿的系外类地行星，表面可能被熔岩覆盖，形成持续的火海。该行星的体积比地球大约20%，质量是地球的两倍。Kepler-78b的密度接近地球，表明它主要由岩石和铁构成。尽管其成分适宜开采，但由于其轨道过于靠近恒星致使表面温度极高，这使得在该行星上进行工业活动变得极为困难。

开普勒-10b并不宜居。这是使用开普勒太空望远镜发现的第一个系外类地行星。Kepler-10b紧贴着它的太阳，比水星离我们的太阳近约20倍。在Kepler-10b上，温暖的一天意味着白天最高温度超过2500华氏度（1371摄氏度），甚至比地球上流动的岩浆还要热。该行星表面没有任何大气层，可能充满了铁和硅酸盐，处于沸腾状态。

CoRoT-7b是一颗由法国CoRoT卫星在2010年发现的系外类地行星，距离地球约480光年，其直径比地球大70%，质量约为地球的五倍。这颗行星的温度高达3600华氏度（约1982摄氏度）。CoRoT-7b可能是一颗曾经与土星大小相似的行星的残余，其轨道非常接近其恒星，导致其恒星在天空中的视角远大于我们的太阳，使得行星的向阳面持续处于熔化状态。

OGLE-2005-BLG-390，是一颗寒冷的超级地球，可能是一颗未能成长为气体巨星的系外类地行星。它的质量为地球的五倍，表面被深冻所困，估计表面温度为零下364华氏度（约零下220摄氏度）。天文学家在2005年利用一种称为微引力透镜的行星探测技术发现了这颗行星，这是该技术早期揭示外行星能力的展示之一。在微引力透镜现象中，远处恒星的背景光被用来揭示更靠近我们的恒星周围的行星。这颗行星位于银心附近，那里恒星密度较高，使得微引力透镜事件更有可能发生。揭示OGLE-2005-BLG-390的一次性事件是由光学引力透镜实验（OGLE）捕获，并由其他仪器确认。

2017年，美国航空航天局宣布在一颗恒星的宜居带中发现了一组地球大小的行星，称为TRAPPIST-1。TRAPPIST-1是一组七个地球大小的系外类地行星，这是迄今为止在单一恒星周围发现的最多数量的类地行星。这些行星表面可能存在水，为寻找外星生命提供了新的希望。2018年的进一步研究显示，这些行星中的一些可能拥有比地球海洋更多的水，以大气蒸汽、液态水或冰的形式存在。这些研究还更精确地确定了每颗行星的密度，使TRAPPIST-1成为除我们太阳系外最了解的行星系。

尽管这些行星的确切外观尚不明确，因为它们距离遥远且相对于其宿主星非常暗淡，但科学家们根据现有数据对它们的外观做出了最佳推测。TRAPPIST-1b可能拥有一个岩石核心和比地球更厚的大气层。TRAPPIST-1c同样可能有岩石内部，但大气层较薄。TRAPPIST-1d是这些行星中最轻的，科学家对其大气层、海洋或冰层的存在尚不确定。TRAPPIST-1e是系统中唯一密度略高于地球的行星，可能拥有更密集的铁核心。TRAPPIST-1f、g和h由于距离宿主星较远，其表面可能覆盖着冰。如果这些行星拥有薄大气层，它们可能不会包含地球上的重分子，如二氧化碳。

OGLE-2013-BLG-0341LBb是一颗在2013年4月11日首次被观测到的系外类地行星，其发现是通过光学引力透镜实验（OGLE）的望远镜数据实现的。这颗行星的发现对于天文学领域具有重要意义，因为它位于一个距离地球约3000光年的双星系统中，这为理解类地行星在宇宙中的形成位置和搜寻方法提供了新的视角。

OGLE-2013-BLG-0341Lb的质量大约是地球的两倍，它围绕双星系统中的一颗恒星运行，其轨道半径与地球绕太阳的轨道半径相似，大约为9000万英里。然而，由于其主星的亮度仅为太阳的1/400，这颗行星的表面温度极低，大约为60开尔文（相当于-213摄氏度），这使得它的温度比木星的冰冷卫星木卫二还要低。双星系统中的另一颗恒星与主星的距离大约与土星到太阳的距离相当，但这颗伴星同样非常暗淡。

Kepler-11是迄今为止发现的最完整、最紧凑的行星系统。美国航空航天局的开普勒太空望远镜于2010年发现了六颗由岩石和气体混合组成的行星，它们围绕着一颗距离地球约2000光年的黄矮星运行。Kepler-11b离它的恒星的距离为0.091 AU比地球离太阳近10倍，公转一周只需要10.3天。Kepler-11b的质量是地球的1.9倍，行星的半径是地球的1.8倍。

根据2013年基于开普勒太空任务数据的天文学家报告，银河系中可能存在多达400亿颗地球大小和超地球大小的行星，它们围绕类太阳恒星和红矮星在宜居带运行。这些估计中，大约110亿颗这样的行星可能围绕类太阳恒星运行。科学家们指出，最近的这类行星可能距离我们只有12光年。然而，这并不能估计太阳系外类地行星的数量，因为已经发现有的行星虽然体积与地球相近，但却是气态巨行星（例如开普勒-138d）。

进一步的估计显示，大约80%的潜在宜居世界被陆地覆盖，而大约20%是海洋行星。那些与地球比例相似（即陆地占30%，海洋占70%）的行星仅占这些行星的1%。

当一颗不发光的行星紧邻一颗明亮的恒星（例如太阳）时，科学家通常无法直接探测到该行星，因为它反射的光线会被恒星的强烈光芒所淹没。因此，科学家们必须开发间接的探测技术来发现这些行星的存在。这些技术包括凌星法（行星通过恒星前方时造成的恒星亮度微小变化）和径向速度法（行星引力对恒星造成的微小运动），以及其他先进的天文观测方法。

在无需借助光学设备的情况下，人们可以直接观察到的类地行星包括水星、金星和火星。这些是古人所知道的经典行星。火星的最佳观测时机是在它处于冲日位置时，即地球位于火星和太阳之间，此时火星在太阳落山后升起，整夜可见。至于金星和水星，它们在接近最大角距时，即与太阳的角距离最大时，最容易被观察到。在这些时刻，金星和水星在天空中的能见度最高，因为它们相对于太阳的位置使得它们在日落后或日出前的一段时间内可见。

观察水星的最佳时机是在它处于距角位置，即在东方早晨天空中太阳的西侧，或在傍晚天空中太阳的东侧。在这些时刻，水星位于天空中的较高位置，便于观察。为了减少天空中蓝光的干扰，建议使用黄色或橙色滤光片来观察水星。

金星相对于水星更容易通过望远镜观察。其大气层的特征包括从尘土飞扬的阴影到亮点。寻找以地球赤道为中心的巨大C形或Y形特征。使用#47（紫罗兰色）滤镜和8英寸口径的望远镜，可以清晰地观测。

对于火星的观察，使用高倍率望远镜可以观察到由风力作用在火星山脉和火山上形成的地形云。为了更好地观察这些云层，建议使用#80A（蓝色）或#47（紫色）滤镜。此外，还可以观察火星在日出和日落时的云层，这些云层是明亮且孤立的表面雾斑。通常，傍晚时分的云层更为庞大且数量众多。

当一颗发光的恒星向地球靠近时，其发出的光谱会向短波长和高频率方向偏移，这一现象称为蓝移。相反，当恒星远离地球时，光谱会向长波长和低频率方向偏移，即发生红移。行星围绕恒星运行时，其引力会对恒星产生影响，导致恒星在由行星轨道造成的椭圆轨道上运动。因此，恒星在某些时刻会向地球靠近，而在其他时刻则会远离地球。这种恒星相对于地球的运动变化会引起其光谱线的多普勒频移。通过测量这些频移，科学家可以间接推断出恒星周围存在行星的可能性。这种基于多普勒效应的观测方法是一种重要的太阳系外行星探测技术。

在对恒星进行观测时，科学家们不仅关注单一谱线的多普勒频移，而是综合分析所有受到多普勒效应影响的谱线的集体偏移。为了实现这一目标，他们使用了一种名为CORAVEL的分光光度计。CORAVEL光谱仪内部装有一块带有精确孔洞的平板，这些孔洞的位置与预期中恒星光谱中的暗谱线位置相对应。当恒星的暗谱线与孔洞对齐时，探测器接收到的透射光量最小。如果由于系外行星的引力作用导致恒星发生多普勒频移，那么恒星的暗谱线位置相对于孔洞会发生改变，从而使得透射光量增加。

为了校正这种频移，需要调整平板的位置，使其孔洞再次与恒星的暗谱线对齐，以恢复透射光量的最小值。通过测量在恒星轨道上的两个不同位置时平板的移动距离，研究人员可以确定恒星光谱线的多普勒频移。结合其他测量数据，这些频移信息可以帮助科学家了解围绕恒星运行的太阳系外行星的特性。

1962年，苏联的金星一号（Venera 1）成为首个飞越行星的航天器。同年，美国的水手2号（Mariner 2）是首个成功传回数据的航天器。1978年，美国的先锋2号（Pioneer 2）向金星表面发射了小型探测器，这两个探测器在着陆后均成功存活并传回了数据。2004年至2015年间，美国的信使号（信使号）航天器绕水星轨道运行，收集了关于水星地质、磁场和化学成分的重要数据。

2004年，美国的火星探测车勇气号火星探测器（Spirit）和机遇号火星探测器（Opportunity）成功着陆火星。这两辆探测车装备了全景相机，能够拍摄高分辨率的360度全景图像，并配备了类似人类手臂的机械臂，用于抓取岩石和土壤样本进行分析。火星好奇号火星探测器（Curiosity）探测器则配备了寻找水、能源和碳的全套仪器。

开普勒太空望远镜（Kepler Space Telescope）的主要任务是寻找围绕其他恒星运行的类地行星。在其任务期间，开普勒太空望远镜发现了超过2600颗太阳系外行星。该航天器主要由一个直径1米的望远镜和图像传感器阵列组成，其望远镜的主镜直径为1.4米。开普勒太空望远镜通过监测恒星亮度在行星凌星（即行星从恒星前方经过时）的微小变化来探测这些行星。

2011年1月美国航空航天局的开普勒任务宣布发现了第一颗岩石系外行星这是迄今为止在太阳系外发现的最小的行星。开普勒-10b的体积是地球的1.4倍，密度相当于一个铁哑铃，重量是地球质量的4.6倍。它的温度也非常高，其轨道距离恒星的距离是水星距离太阳的距离的20多倍。

2014年4月开普勒太空望远镜团队宣布发现了一颗位于宜居带中的地球大小行星，这是首次在宜居带内发现类似地球大小的行星。这颗行星被命名为开普勒-186f，其直径仅比地球大10%，并且被认为是一颗系外类地行星。开普勒-186f围绕一颗距离地球大约500光年的恒星运行，该恒星的体积约为太阳的一半。由于其位于宜居带内，科学家推测开普勒-186f的表面可能存在液态水，这对于支持生命的存在至关重要。

2015年7月开普勒太空望远镜发现了一颗名为开普勒452b的行星，它被认为是地球的一个更大、更年长的“表亲”。这颗行星的体积约为地球的1.6倍，它的显著特点是围绕一颗G2型恒星运行，其轨道周期为385天，与地球的轨道周期相似，且该恒星与我们的太阳在质量和特性上也有相似之处。开普勒-452b因其大小和轨道特性被归类为“超级地球”，如果它是一颗类地行星，那么其表面可能存在液态水。然而，关于这颗行星的具体成分和环境条件，目前尚不明确。

2016年5月开普勒太空望远镜总共发现1,200多颗太阳系外行星，近40%可能是类地行星，其成分与地球相似。

2016年8月，天文学家宣布发现了一颗可能是岩石构成的系外行星，其体积略大于地球。这颗名为比邻星b的行星围绕距离我们最近的恒星——比邻星（Proxima Centauri）运行。比邻星b的轨道位置处于其恒星的宜居带内，这意味着其表面有可能存在液态水，这是生命存在的关键条件之一。

2017年2月，美国航空航天局（NASA）宣布了一项重大发现：在距离地球大约40光年的红矮星TRAPPIST-1周围，发现了七颗地球大小的行星。这些行星的体积都在类地行星的体积大小范围内，并且其中一些行星位于其母星的宜居带内，这意味着这些行星的表面温度可能适宜液态水的存在。科学家们将致力于探索这些行星是否拥有大气层、海洋，以及是否存在生命迹象等关键问题。

马克斯·普朗克太阳系研究所的“行星大气”研究团队采用亚毫米波光谱技术，对包括金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、土卫六以及太阳系外行星在内的多个天体的大气层进行了深入研究。这些研究涵盖了大气层的成分、结构、动力学、化学特性、热力学循环以及演化历史。研究团队通过观测数据和复杂的模型进行计算与验证，以增进对这些行星大气的理解。

此外，该团队还专注于研究太阳系内其他行星的环流模式和辐射传输的全球性建模，以及火星大气中水和二氧化碳的循环机制。他们还对火星上的沙尘暴现象进行了观测和建模分析，以期更全面地理解这些现象对火星大气环境的影响。这些研究工作对于揭示行星大气的复杂性和行星气候系统至关重要。

杰森·豪尔赫（Jason Hall）和罗宾·华兹华斯（Robin Wordsworth）合作，利用一维辐射对流模型对早期火星的温室效应进行了模拟研究。他们探究了火星表面现代特征，如峡谷、三角洲和湖床，这些特征暗示了火星曾有液态水存在，但支持液态水存在的气温条件仍然是个未解之谜。通过向模拟的火星大气中添加温室气体，他们分析了这些气体对火星表面温度、长波辐射和大气辐射平衡的影响。

罗宾逊天文台的研究团队则开发了不同复杂度的大气模型（1D、2D、3D），用于模拟太阳系中金星、地球、火星和土卫六的大气层及其可居住性，并评估这些行星大气和气候随时间的演变。这些研究为理解类地行星的气候历史和潜在的宜居性提供了新的视角。

2017年来自美国航空航天局、汉普顿大学和路易斯安那州立大学的科学家们提出了一种新理论，解释了类地行星如地球、水星、金星和火星的形成和演化。这一理论基于对木星卫星木卫一的潮汐加热现象的研究，认为热管冷却是这些行星早期演化的关键过程。热管冷却涉及地幔熔化和岩浆上升，将内部热量输送至地表，导致全球性火山活动，形成新的地壳。这一过程可能解释了这些行星表面的共同特征，如水星的光滑平原和火星的地壳二分法。研究团队在《地球与行星科学快报》上发表的论文中讨论了这一理论，并指出它可能适用于其他恒星系中的岩石行星。这一发现挑战了传统的行星形成理论，为理解类地行星的演化提供了新的视角。

类地行星上生命存在的可能性受到多种条件的制约，这些条件基于地球生命形成的经验。首先，类地行星的母恒星应处于适宜的年龄，既不宜过年轻以避免强烈的恒星活动，也不宜过老以确保有足够的时间供生命演化。其次，母恒星应位于星系的宜居带，避免星系中心的强烈辐射，同时确保行星能够利用足够的资源。

母恒星的质量也需适中，以维持适宜的热核反应和生命周期，为行星提供稳定的能源。类地行星的质量同样重要，适中的质量可以维持适宜的引力，既不会阻碍生命形成，也不会因引力过小而无法保持大气层。行星的年龄越长，其地质活动趋于稳定，为生命的发展提供更有利的环境。

此外，类地行星应位于其母恒星的宜居带内，以确保接收到适宜的辐射量，既不过多也不不足，以支持生命的存续。太阳系中，地球位于宜居带内，而火星则接近这一区域，但由于大气层稀薄，难以支持复杂生命。2017年，美国航空航天局发现了TRAPPIST-1星系，其中三颗行星位于宜居带，这些行星可能存在海洋行星，为生命提供了潜在的条件。

《哈里瓦姆萨》中，对行星有这样的描述：“人类居住的行星系之上是天空。天空之上是绕轨道运行的太阳，它是天上行星系统的入口点。太阳是宇宙的中心，那些通过苦修而提升的行星就从这里开始。所有这些行星都位于物质世界内，并受到杜尔加女神的控制，因此被称为德维达玛。”

在文学领域，类地行星常常成为科幻小说和诗歌的灵感来源。例如，科幻作品中的“第二地球”或“地球的孪生星球”概念，激发了人们对遥远世界和外星生命的想象。刘慈欣的科幻小说《三体》系列是一部关于外星文明和地球文明的交流、生死搏杀以及两个文明在宇宙中的兴衰历程的作品。

电影产业中，类地行星是许多科幻电影的背景，如《星球大战》中的塔图因星球，其双重日落的场景成为了电影史上的经典。其他的电影还有如《星际迷航》《太空堡垒卡拉狄加》等。艺术领域中，艺术家们通过绘画、雕塑等形式，将对类地行星的想象转化为视觉艺术作品。