(来源:IT之家)
IT之家 7 月 5 日报道,借助詹姆斯 · 韦布空间望远镜(JWST),天文学家观测到环绕白矮星运行的系外行星,该天体距离地球约 80 光年。这套“恒星灭亡后仍有行星存在”的系统,为科学家描述了太阳系 60 亿年后的景象:届时太阳将耗尽氢燃料,膨胀成红巨星,吞噬包括地球在内的内侧行星,最后只剩余白矮星残骸。
太阳在演化到白矮星阶段前,会膨胀成红巨星,体积可达原先的几十倍。在这样的过程中,外侧行星虽然能幸免于难,但自身形态会经历根本性变化。此次研究的中心天体正是一颗白矮星,其周围运行着一颗与木星大小相近的系外行星,编号 WD 1856 b。
每当 WD 1856 b 经过母星 WD 1856+534 前面时,就会产生行星凌星现象。科研团队利用韦布望远镜监测这些现象,测出了这颗类木行星的质量、温度,还分析出了它的大气成分。出乎意料的是,WD 1856 b 实际温度比理论值高;研究人员还解开了它为何位于这么近的轨道之谜。
苏格兰圣安德鲁斯大学项目负责人瑞安 · 麦克唐纳在一份声明中指出:“以往观测都是回望宇宙,这次首次让我们看到类太阳恒星死后,行星可能面临的未来。这就相当于乘坐时间旅行机,提前看到了太阳系遥远的未来。现在利用韦布望远镜探索死亡恒星行星的研究才刚开始,我们还在寻找更多类似行星。”
“我们的研究证明,恒星的死亡并不是终结——某些行星在宿主死亡后,仍会经历新的活跃演化。”
IT之家获悉,该团队的研究论文于七月周三发表于《自然》期刊。
WD 1856 b 这颗气态巨行星最早由美国国家航空航天局的两台设备发现:系外行星巡天卫星(TESS)与斯皮策空间望远镜。TESS 通过行星凌星导致的恒星亮度微弱变化探测系外行星。
这是人类发现的第一颗完整存活且近距离环绕白矮星的行星。WD 1856 b 最奇特之处在于它与白矮星的轨道距离非常近:轨道半径只有地球公转轨道的 2%,公转周期只需 1.4 个地球日。
麦克唐纳指出:“这颗行星非常独特。它与木星大小相似,而它环绕的白矮星只有地球大小,意味着行星体积是恒星的七倍。”
WD 1856 b 不可能一直处于近距离轨道。如果它从诞生时就在这个位置,在恒星膨胀成红巨星、抛射大气形成白矮星阶段,早就被摧毁了。
西北大学团队成员克里斯托弗 · 奥康纳表示:“WD 1856 b 是如何到达当前轨道的核心疑问。目前有两大主流假说。第一:恒星濒死膨胀时吞入行星,行星侥幸存活;第二:其他天体引力扰动导致行星向内迁移。这颗白矮星属于三合星系统,外侧的伴星可能会影响 WD 1856 b 的轨道。”
行星的温度成为区分机制的关键。WD 1856 b 表面温度达 260 华氏度(127 摄氏度),若仅靠白矮星照明,温度本应低 240 华氏度。
仅靠白矮星辐射,根本无法加热行星至此温度。科研团队认为这份高温是残余热量,要么源自红巨星烘烤,要么来自向内迁移时产生。团队测得该行星质量为木星的 4 至 11 倍,以此推演了它数十亿年的冷却过程。
麦克唐纳及其团队判断,WD 1856 b 大约在 30 亿至 55 亿年前经历过