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一颗恒星已经死了,它的行星还活着,而且贴得极近:绕这具恒星残骸转一圈只要34小时

一颗恒星已经死了,它的行星还活着,而且贴得极近:绕这具恒星残骸转一圈只要34小时。地球上还没过完一天半,它的一年就结束了。天文学家最近还发现,这颗行星不光活着,大气也还在,甚至尚有余温。

这颗行星叫 WD 1856b,是一颗类似木星的气态巨行星,2020年被发现时就让天文学家挠头。它绕的那个东西叫白矮星,是恒星烧完之后剩下的核。像太阳这样的恒星,死法不算壮烈:晚年先膨胀成红巨星,再把外层气体一层层甩掉,最后塌缩成白矮星,一个只有地球大小、却还留着原来恒星大半质量的余烬,一茶匙就重好几吨。

对行星来说,这场葬礼就是灾难。离得近的会被膨胀的红巨星整个吞掉,离得远的会随着恒星引力减弱漂向更远处,有些干脆被甩出行星系统。可 WD 1856b 不但活了下来,还待在一个按理说不可能的位置:当年红巨星膨胀时,它现在的轨道在恒星肚子里。

最近发表在《自然》杂志的一项研究里,天文学家第一次在紧贴白矮星运行的行星上确认了大气的存在。研究负责人、英国圣安德鲁斯大学的天体物理学家 Ryan MacDonald 说:“它和我们见过的任何系外行星光谱都不一样。”

它到底是怎么到这儿来的?研究共同作者、美国西北大学的 Christopher O'Connor 给出两种可能:一种是行星在恒星临死时真被吞了进去,在红巨星内部硬扛下来,等外层散尽才重见天日;另一种是它原本待在安全距离,后来被系统里其他天体的引力慢慢推到了现在的位置。

答案藏在行星的体温里。气态巨行星像一块刚出炉的铁,会随时间慢慢冷却,冷多快可以用模型算。天文学家把测到的温度、行星的质量和冷却模型放在一起,相当于把它的热历史倒着放了一遍。如果它真在红巨星肚子里待过,那段经历会给它补进一大笔热量,如今应该比观测到的热得多。实际温度对不上,第一种剧本基本出局。

更可能的版本是:恒星死后,WD 1856b 在安全距离上又待了超过10亿年,才被其他天体的引力搅动,开始向内迁移。

此后它每次贴近白矮星,都会把一点轨道能量变成热量耗掉,轨道最远端就往里缩一点,一圈一圈越贴越紧。

这事跟我们有关。大约50亿年后,太阳会走上同一条路,先膨胀成红巨星,再缩成白矮星。地球够呛能躲过去,但太阳系的气态巨行星是另一回事。MacDonald 说:“哪怕太阳只剩一块闷烧的余烬,木星的日子也还长着呢。”

到那时,如果还有天文学家,他们可以像今天读 WD 1856b 一样去读木星的大气,那里面存着整个太阳系死后的档案。

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图为白矮星旁气态巨行星WD 1856 b的艺术概念图,图源:NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

信源:Macdonald, Sam. "This planet survived the death of its star—and kept its atmosphere." Scientific American, edited by Claire Cameron, 1 July 2026