以“死亡螺旋”方式环绕主恒星的 一颗巨行星

 

 

如图所示，巨行星KELT-16b非常近距离地环绕主恒星运行，环绕一周仅不足1天时间，图中是该行星掠过主恒星前端。

据美国太空新闻网站报报道，目前，最新一项研究显示，一颗巨行星非常近距离地接近主恒星，可能幸存的时间不会太长。这颗行星开始死亡螺旋运行已有20多亿年，最终会被撕碎，很可能仅有数十万年的生命时限。

研究人员指出，这颗即将死亡的行星将揭晓系外行星大气层的变化过程，未来或将帮助天文学家探测到遥远星球的生命迹象。过去25年天文学家证实太阳系之外存在3450多颗系外行星，这项发现将揭晓为什么一些系外行星与地球和“热木星”等星球存在着差异，热木星是指轨道距离比水星和太阳之间轨道更近的巨行星。

最新系外行星前沿科学涉及分析这些遥远星球的大气层，从而获得关于星球气候和成分的更多信息。研究报告作者、美国威斯特敏斯特学院天体物理学家托马斯-奥贝斯特(Thomas Oberst)说：“像这样大气层外研究的终极目标是测量生物标记分子的存在迹象。”生物标记可作为光合作用等生物活跃性的证据。

他还指出，虽然探测类地系外行星大气层生物标记的技术仍需数十年才能实现，但可以使用望远镜和当前技术研究分析热木星的大气层，同时，热木星是目前观测系外行星大气层最宝贵的“实验室”。

科学家使用千度极小望远镜(KELT)观测一颗叫做KELT-16b的热木星，他们发现这颗巨行星的质量是木星的2.5倍，直径是木星的1.4倍。KELT-16b环绕恒星KELT-16运行，这颗恒星距离地球大约1300光年，质量是太阳的1.2倍。观测显示，KELT-16还有一颗红矮星伴星，与其轨道距离至少是286个天文单位，一个天文单位是太阳和地球之间的平均距离，大约1.5亿公里。

KELT-16b距离主恒星0.02个天文单位，大约是太阳和水星距离的二十分之一，这颗行星表面温度可达到2200摄氏度。基于当前对巨行星结构模型的认知，研究人员认为，很可能KELT-16b的轨道距离比现今更远，大约5个天文单位以上。伴星的引力牵引可能破坏它的轨道，使其更近距离地接近主恒星。

事实上KELT-16b轨道非常接近主恒星，意味着这颗行星表面具有强大的潮汐引力和极端热量，研究人员评估称，这颗行星很可能21亿年前开始螺旋死亡轨道运行，潮汐引力将在未来55万年里将KELT-16b撕碎。研究报告合著作者、范德堡大学研究员凯文-斯塔森(Keivan Stassun)说：“大多数热木星很可能在潮汐引力崩溃中毁灭，尤其是最新发现的KELT-16b，研究人员现已精确分析其所在恒星系统的年龄以及进化方式，因此可能精确这颗行星死亡的时间，并且这一时限并不遥远。”

研究人员希望这颗巨行星有助于揭晓这样高辐射行星白天和夜晚之间的分界线，观察行星光面至阴面过程中是否会导致温度充分降低，KELT-16b很可能在日落时会出现氧化钒和氧化钛形式的降雨。

奥贝斯特说：“进一步分析KELT-16b行星的死亡轨道将揭晓系外行星是如何进化的，目前，虽然我们有许多关于恒星系统真实状况的实例，但是需要理解‘行星死亡率’的重要信息，从而对宇宙行星数量进行完整统计。”目前，这项最新研究报告发表在近期出版的《天文学杂志》上。