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太阳系周边发现了一颗根本不可能活下来的系外行星——HD 203949 b

每当我们遥望晴朗的夜空,总还是能看到些许星辰,那些由无数恒星、行星、彗星构成的璀璨之星。

自第一个原始人仰望星空起,人类已经对头顶这片浩瀚的星空有了长足的了解,然而,一项发现却让科学家们乱了阵脚,因为他们发现了一颗根本不可能活下来的系外行星——HD 203949 b

263.72光年,太阳系周边出现不该存在的行星,科学家:它应被吞噬

HD 203949 b环绕着恒星HD 203949,这是一颗由美国宇航局凌日外行星勘测卫星TESS卫星)观测到的红巨星

通过星震观测科学家认为,HD 203949应该已经到了恒星生命末期,已经经历了红巨星的膨胀阶段,HD 203949 b理应在这一阶段就被吞噬,然而至今它仍然在轨道安然运转。

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为什么说HD 203949 b应该早已被吞噬?是什么扭转了它被吞噬的命运?我们的地球会不会躲过未来太阳的吞噬呢

星震学

TESS卫星是一枚专门为寻找“行星凌日”讯号的卫星,可以对闪耀的年轻恒星、普通恒星、附近的超新星乃至远处的超大质量黑洞进行观测。

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简单说,就是通过观测行星掠过恒星时挡住恒星的光,来判断系外行星的存在。在发射后一年多的时间内,TESS卫星已对附近20万颗恒星系进行了跟踪观测,发现了很多有趣的星系。

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除此之外,TESS卫星还肩负了一个重要使命——对已知存在行星的恒星进行首次星震学研究。

星震学是科学家用来研究恒星内部结构的重要工具。恒星内部不同频率的震动可以反映出不同类型的物质聚集区域以及密度。

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恒星内不同形式的震动可穿越的恒星深度也不同,通过研究恒星震动,科学家可以间接观测到以往无法直接观测的恒星内部结构。就像是科学家利用地震研究地球一样。

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星震学再结合已经成熟的光谱学,就可以深入了解一颗远在天边的恒星。

TESS的任务就是通过测量恒星内部的微小振动,从而发现隐藏在恒星内部的秘密。首次的目标是HD 212771和HD 203949两个恒星。

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奇怪的事情就发生在HD 203949这个恒星的恒星系中。该恒星距离太阳仅有263.67光年,位于显微镜座方向,是一颗类型为K2III的巨大红巨星。

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如果视力比较好,人可以从夜空中凭肉眼看到这枚恒星。而出现异常的HD 203949 b是环绕HD 203949的一颗巨型气态行星,质量约为木星的8.2倍

为什么说它不应该存在呢?

另一种结局

根据上文所述,通过星震学观测,这颗恒星已经处于生命尽头,这意味着它已经开始不断抛出外层物质并开始膨胀。而进一步观测显示,这颗恒星不是刚刚开始膨胀,而是已经经过了膨胀阶段并且缩小了。

最鬼吊的事情就在这里,行星HD 203949 b环绕HD 203949的周期轨道仅为184.2天(地球环绕一周尚且365天),距离其主星不到一个天文单位,比地球和太阳的距离还近,恰恰在主恒星HD 203949的膨胀范围内。

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这就意味着在HD 203949膨胀阶段,该行星必然被吞噬。按照以往的模型,HD 203949 b应该早就被恒星烧毁了,然而事实上它仍然好好地环绕着恒星运动。这一反常现象颠覆了人类的天文认知。

人类一直担心在50亿年后,地球会被膨胀的太阳吞噬。这一发现似乎安定了很多人对于地球被吞噬的担忧。

263.72光年,太阳系周边出现不该存在的行星,科学家:它应被吞噬

至于为何该行星没有被吞噬一共有两种说法。

一种说法认为,之所以恒星没能吞噬行星,是因为这颗行星死亡的“过快”,还没来得及膨胀到该行星的轨道就已经耗尽了内部的能量。

第二种说法认为,行星HD 203949 b原本的轨道并非距离这么近,而是在恒星死亡的过程中被拉过来的。

这种说法认为,在距离恒星这么近的区域不可能形成重达8.2个木星质量的行星,因为太阳风来自恒星的辐射会阻止气体在此汇聚。

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HD 203949 b真正形成地区是远离主恒星的地区,在恒星膨胀并抛射物质降低质量的过程中逐步靠近恒星,最终运动到了这个距离。

不论怎样,这都让我们知道了环绕类太阳恒星的行星们又一结局。

兴许在遥远的未来,我们的地球能躲过来自膨胀太阳的吞噬,虽然这是50亿年后的事情,但是总归还是能给我们带来些许宽慰吧

这项发现已于2019年10月29日发表在《天体物理学杂志》上。

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