发现警报：不应该存在的巨大系外行星

发表于 2024-12-21 16:08:35 来源：上海市机械制造工艺研究所有限公司

一幅插图在左下角显示了一颗巨大的气态行星，它明亮的警报大行星在岩石残骸中运行。两颗恒星猛烈合并后，该存太阳系外行星8大熊星座b——也被称为“哈拉”——出现在残骸中。巨大系这颗行星可能在合并中幸存下来，外行但也可能是发现一颗由碎片形成的全新的行星。图片来源:uux.cn/W. M .凯克
（神秘的警报地球uux.cn）据美国宇航局（帕特·布伦南）：美国宇航局的系外行星探索计划
发现:一颗巨大的行星正以某种方式绕着一颗本该毁灭它的恒星运行。
关键事实:行星8大熊星座b围绕着一颗距离我们大约530光年的该存恒星运行，这颗恒星正处于垂死挣扎中。巨大系这颗膨胀的外行红巨星，在缩小到现在(仍然巨大)的发现尺寸之前，预计会膨胀到行星轨道之外。警报换句话说，该存这颗恒星会吞噬并撕裂任何围绕它运行的巨大系行星。然而，外行这颗行星仍保持在一个稳定的近乎圆形的轨道上。这一看似不可能的情况的发现依赖于美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)的精确测量，表明行星的形成和毁灭可能比许多科学家想象的要复杂和不可预测得多。
细节:像我们的太阳这样的恒星接近生命的尽头，它们开始耗尽核燃料。它们变成红巨星，膨胀到最大尺寸。如果这种情况发生，恒星将从其中心向外增长0.7个天文单位——也就是说，大约是地球到太阳距离的四分之三。在这个过程中，它会吞噬并摧毁任何附近的轨道行星。但是行星b，一个巨大的气体世界，位于大约0.5个天文单位，或AU。因为这颗行星不可能在吞没中幸存下来，马克·洪(Marc Hon)是最近一篇关于这一发现的论文的主要作者，他提出了另外两种可能性:这颗行星实际上是两颗恒星合并的幸存者，或者它是一颗新行星——由合并后留下的碎片形成。
第一种情况始于两颗大小与我们的太阳相当的恒星在彼此靠近的轨道上运行，行星围绕着两颗恒星运行。其中一颗恒星比另一颗恒星“进化”得更快，经历了红巨星阶段，脱离了外层，变成了白矮星——一颗恒星微小但高质量的残余。另一个刚好在两者碰撞前到达红巨星阶段；留下的就是我们今天看到的红巨星。然而，这种合并阻止了红巨星的进一步扩张，使这颗绕轨道运行的行星免于毁灭。在第二种情况下，两颗恒星的猛烈合并喷射出大量的尘埃和气体，在剩余的红巨星周围形成一个圆盘。这个“原行星”盘为新行星的结合提供了原材料。对于一个行星系统来说，这是一种晚期的第二次生命——尽管这颗恒星仍然接近它的终点。
有趣的事实:天文学家如何从现在的观测中推断出如此混乱的一系列事件？这一切都归结于对恒星物理学的充分理解。搜寻行星的TESS还可以用来观察遥远恒星的抖动和震动，这些抖动和震动遵循红巨星阶段的已知模式。(跟踪恒星中的这种振荡被称为“恒星地震学”。)发现团队发现，8颗小熊座上的振荡模式与红巨星在后期氦燃烧阶段的振荡模式相匹配——而不是在燃烧氢时仍在膨胀的红巨星。所以并不是说恒星还在成长，还没有到达行星。危机来了又去，但地球不知何故继续存在。
发现者:描述TESS结果的论文“一颗靠近的巨行星逃脱了其恒星的吞噬”，由夏威夷大学天文学家马克·汉领导的国际科学小组于2023年6月在《自然》杂志上发表。

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