当我们的太阳生命终结时,它将膨胀到目前大小的100倍,包围地球。其他太阳系中的许多行星随着主恒星的衰老而面临着类似的厄运。但并不是所有的希望都破灭了,夏威夷大学天文研究所(UHIfA)的天文学家做出了一项非凡的发现,发现一颗行星在它本应死于太阳之手之后仍然幸存下来。

天文学家发现一颗不应该存在的行星

类似木星的行星8UMib,正式名称为Halla,围绕红巨星Baekdu(8UMi)运行,距离地球和太阳的距离只有一半。由UHIfA的NASA哈勃研究员MarcHon领导的天文学家小组利用夏威夷岛上的两个莫纳克亚天文台——WM凯克天文台和加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT),发现哈拉星系仍然存在,尽管通常情况下危险的演化白头。

利用美国宇航局凌日系外行星勘测卫星(TESS)对白头恒星振荡的观测,他们发现这颗恒星正在其核心燃烧氦气,这表明它曾经一度巨大地膨胀成红巨星。该工作发表在《自然》杂志上。

这颗恒星会膨胀至行星轨道距离的1.5倍,在此过程中将行星吞没,然后缩小到目前的大小,仅为该距离的十分之一。

“行星吞噬对行星或恒星本身(或两者)都会产生灾难性后果。哈拉已经成功地坚持在一颗巨星的附近,否则这颗巨星将被吞噬,这一事实凸显了这颗行星是一个非凡的幸存者,”Hon,该研究的主要作者。

汉拿行星是由韩国的一组天文学家于2015年使用径向速度法发现的,该法测量恒星由于轨道行星的引力拖曳而产生的周期性运动。在发现这颗恒星一定曾经比行星轨道更大之后,IfA团队在2021年至2022年期间使用凯克天文台的高分辨率阶梯光栅光谱仪(HIRES)和CFHT的ESPaDOnS仪器进行了额外的观测。这些新数据证实了这颗行星为期93天的近圆形轨道在十多年来一直保持稳定,并且径向速度的变化必定是由行星引起的。

该研究的第二作者、IfA天文学家丹尼尔·胡贝尔(DanielHuber)表示:“这些观测结果共同证实了这颗行星的存在,这给我们留下了一个令人信服的问题:这颗行星实际上是如何幸存下来的。”“莫纳克亚火山多台望远镜的观测结果在这一过程中至关重要。”

逃离吞噬

哈拉行星距其恒星0.46个天文单位(AU,或地球与太阳的距离),类似于“温暖”或“热”的类木星行星,人们认为这些行星在向内迁移到接近恒星之前已经开始运行在更大的轨道上。他们的明星。然而,面对快速演化的主恒星,这样的起源就成为汉拿行星极不可能的生存途径。

关于地球生存的另一个理论是,它从未面临过被吞没的危险。与《星球大战》中围绕两个太阳运行的著名行星塔图因类似,研究小组认为主星白头星最初可能是两颗恒星。这两颗恒星的合并可能会阻止其中任何一颗恒星膨胀到足以吞没地球的程度。

第三种可能性是,哈拉星是一个相对新生的行星——两颗恒星之间的剧烈碰撞产生了气体云,行星由此形成。换句话说,汉拿行星可能是一颗刚刚诞生的“第二代”行星。

“大多数恒星都在双星系统中,但我们还没有完全掌握行星如何在它们周围形成。因此,由于双星相互作用,更多的行星可能实际上存在于高度演化的恒星周围,”Hon解释道。