尽管附近恒星不断辐射奇怪的新行星仍保留着大气层

一颗罕见的系外行星本应被其附近主星的强烈辐射剥离成裸露的岩石，但它却以某种方式形成了蓬松的大气层——这是一系列发现中的最新发现，迫使科学家重新思考行星在极端环境下如何衰老和死亡的理论。

这颗新发现的行星因其能够在红巨星的辐射能下生存的能力而被昵称为“凤凰”，它体现了太阳系的巨大多样性和行星演化的复杂性——尤其是在恒星生命的末期。

“这颗行星的演化方式与我们想象的不一样，它的大气层似乎比我们预期的要大得多，但密度却要低得多，”这项研究的负责人、约翰霍普金斯大学天体物理学家山姆·格伦布拉特(SamGrunblatt)说。“尽管距离如此巨大的主恒星如此之近，它如何能保持大气层，这是一个大问题。”

这颗新行星属于一种被称为“热海王星”的稀有世界，因为它们与太阳系最外层的冰冻巨星有许多相似之处，尽管它们距离主星更近，温度也更高。

这颗最新的膨胀行星正式名称为TIC365102760b，它比科学家们想象的要小、要老、要热，这令人惊讶。它比地球大6.2倍，每4.2天绕母星公转一圈，与母星的距离比水星与太阳的距离近六倍。

科学家们得出结论，由于凤凰号的年龄和灼热的温度，加上其出乎意料的低密度，其大气层剥离过程的速度一定比科学家们预想的要慢。他们还估计，这颗行星的密度比迄今为止发现的最致密的“热海王星”低60倍，它最多只能存活1亿年，然后就会开始螺旋式地进入其巨星，开始走向死亡。

“这是我们迄今发现的围绕红巨星运行的最小行星，也可能是我们迄今发现的围绕红巨星运行的质量最小的行星，”格伦布拉特说。“这就是它看起来很奇怪的原因。我们不知道为什么它仍然有大气层，而其他更小、密度更大的‘热海王星’似乎在不那么极端的环境中失去了大气层。”

格伦布拉特和他的团队通过设计一种新方法来微调美国宇航局凌日系外行星勘测卫星的数据，从而获得了这样的见解。该卫星的望远镜可以发现低密度行星，因为它们在经过它们前方时会降低其主恒星的亮度。但格伦布拉特的团队过滤了图像中不需要的光线，然后将它们与夏威夷莫纳克亚火山上的WM凯克天文台的其他测量结果相结合，该设施追踪由行星绕行引起的恒星微小摆动。

格伦布拉特说，这些发现可以帮助科学家更好地了解类似地球的大气层是如何演变的。科学家预测，几十亿年后，太阳将膨胀为一颗红巨星，并不断膨胀吞噬地球和其他内行星。

“我们不太了解行星系统的后期演化，”格伦布拉特说。“这告诉我们，地球大气层的演化可能不会完全按照我们想象的那样进行。”

蓬松行星通常由气体、冰或其他较轻的物质组成，因此其密度总体上低于太阳系中的任何行星。这种行星非常罕见，科学家认为只有大约1%的恒星拥有这种行星。

格伦布拉特表示，像凤凰号这样的系外行星之所以不那么常见，是因为它们的尺寸较小，比更大、密度更大的行星更难发现。这就是为什么他的团队正在寻找更多这样的小行星。他们已经用新技术找到了十几个潜在的候选者。

格伦布拉特说：“我们在了解行星大气如何随时间演变方面还有很长的路要走。”