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死而復(fù)生!科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆不應(yīng)“存在”的行星

徐銳/中國科學(xué)報
2023-06-30 07:41
科學(xué)湃 >
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在電影《流浪地球》中,地球之所以流浪,是因為天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽開始急速老化膨脹,并將吞沒地球。

這不只是科幻電影中才會出現(xiàn)的橋段,事實(shí)上,當(dāng)太陽走到生命盡頭時,它的確會膨脹到目前大小的100倍,最終吞噬地球。其他星系中的許多行星也將面臨類似的厄運(yùn),因為它們環(huán)繞的恒星也會變老。

但這并不意味著無藥可救。如今,美國夏威夷大學(xué)天文研究所(UH-IfA)的天文學(xué)家從一顆本應(yīng)死于恒星之手的幸存行星上看到了希望。

這個“幸運(yùn)兒”就是類木行星Halla,它圍繞著紅巨星Baekdu運(yùn)行。它們之間的距離只有地球到太陽距離的一半。

Halla是由韓國天文學(xué)家利用徑向速度法于2015年發(fā)現(xiàn)的。恒星由于軌道行星的引力牽引會產(chǎn)生周期性運(yùn)動,用該方法可以判定行星的存在。當(dāng)時研究人員發(fā)現(xiàn),Halla圍繞的恒星體積曾一度超過行星軌道。

UH-IfA的美國宇航局(NASA)哈勃學(xué)者M(jìn)arc Hon帶領(lǐng)團(tuán)隊,利用夏威夷島上凱克天文臺和加拿大-法國-夏威夷望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn),盡管Baekdu的進(jìn)化通常是危險的,但Halla仍然頑強(qiáng)地存在著。

他們利用NASA凌日系外行星勘測衛(wèi)星(TESS)觀測了Baekdu的恒星振蕩,發(fā)現(xiàn)這顆恒星核心的氦正在燃燒,表明它曾經(jīng)膨脹成一顆紅巨星。這顆恒星可能曾膨脹到行星軌道距離的1.5倍寬,其間吞噬了行星,然后又縮小到目前的大小,即只有此前距離的1/10寬。相關(guān)研究6月28日發(fā)表于《自然》。

“這種吞噬對行星或恒星本身都是災(zāi)難性的。Halla成功在一顆原本會吞噬它的巨星附近生存下來,這一事實(shí)更加突顯了其非凡之處。”該研究主要作者Hon說。

那么,Halla究竟是如何幸存的?對此,研究人員有3種猜想。

第一種猜想是,Halla像其他類木行星一樣,向內(nèi)遷移靠近恒星前在一個更大的軌道上運(yùn)行。然而即便如此,面對一顆快速衰老膨脹的恒星,Halla也很難幸免。

第二種猜想是,Halla可能從一開始就沒有被吞噬的危險。與《星球大戰(zhàn)》中圍繞雙星系統(tǒng)運(yùn)行的塔圖因相似,Halla圍繞運(yùn)行的Baekdu最初可能也是由兩顆恒星組成的雙星系統(tǒng)。而這兩顆恒星的合并可能阻止了其中任何一顆恒星膨脹到足以吞噬Halla的程度。

第三種猜想是,Halla是一顆新生的行星,誕生于兩顆恒星間的劇烈碰撞。換句話說,Halla可能是最近才誕生的第二代行星。

“大多數(shù)恒星都在雙星系統(tǒng)中,但我們還沒有完全掌握行星是如何在它們周圍形成的。由于雙星的相互作用,在膨脹進(jìn)化的恒星周圍可能有更多的幸存行星。”Hon說。(原標(biāo)題《死而復(fù)生 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆不應(yīng)“存在”的行星》)

相關(guān)論文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06029-0

    責(zé)任編輯:吳躍偉
    圖片編輯:張同澤
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