天文学家发现地狱般的世界正在瓦解并坠入其主恒星

BD+05 4868 Ab 每一圈都在损失相当于一座珠穆朗玛峰的物质。
Illustration of planet disintegrating during orbit around star
一颗正在瓦解的行星绕着一颗巨星运行。“尾巴的长度巨大,长达 900 万公里,”麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所的博士后 Marc Hon 说。图片来源:Jose-Luis Olivares / MIT

在飞马座的星系内,一颗行星正在瓦解成沸腾的岩石块和蒸发的矿物质。它戏剧性的最后几天并非由于表面发生的灾难性事件,而是由于其距离恒星太近。BD+05 4868 Ab 的轨道周期为 30.5 小时,其位置比水星到我们太阳的距离近 20 倍,与其说它是一颗行星,不如说它更像一颗彗星,拖着长达 560 万英里的碎片尾巴。

“尾巴的长度巨大……大约是这颗行星整个轨道的一半,”麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所的博士后 Marc Hon 在一份声明中说

Hon 和同事们使用美国宇航局的凌日系外行星巡天卫星(TESS)偶然发现了 BD+05 4868 Ab,并在 4 月 22 日发表在《*天体物理学杂志通讯*》上的一项研究中详细介绍了它的最后几天。

“我们并没有在寻找这种行星,”Hon 解释说。“我们当时在进行常规的行星审查,碰巧发现了一个看起来非常异常的信号。”

一颗绕行系外行星的信号通常会呈现一个短暂、有规律重复的光变曲线下降,表明它正在经过母恒星。BD+05 4868 Ab 的亮度需要更长的时间才能恢复到正常测量值。这表明存在一个长长的、拖尾的结构,持续阻挡着母恒星的光线。每一次轨道旋转的光变曲线下降也各不相同,表明该结构在大小和组成上都在动态变化。

尽管其凌日形状类似于长尾彗星,但其组成并不符合这类天体。

“这颗尾巴不太可能像真正的彗星那样含有挥发性气体和冰——这些在如此近距离接近母恒星时不会存活太久,”Hon 说。“然而,从行星表面蒸发的矿物颗粒可以存在足够长的时间,形成如此独特的尾巴。”

在 BD+05 4868 Ab 之前,天文学家只识别出三颗正在瓦解的行星,它们都是在十多年前使用美国宇航局开普勒太空望远镜收集的数据探测到的。这个最新的发现是迄今为止最剧烈的例子,拥有四颗已知行星中最长的尾巴和最深的凌日。

“这意味着它的蒸发是最灾难性的,它将比其他行星更快地消失,”Hon 说。

当处理宇宙事件时,“更快”通常是相对的,BD+05 4868 Ab 的情况也不例外。即使每绕一圈估计损失相当于一座珠穆朗玛峰的物质,它仍需要 100 到 200 万年才能完全毁灭。在那之前,BD+05 4868 Ab 的条件将保持地狱般:表面温度估计达到 3000 华氏度(约 1650 摄氏度)。这种持续的、严酷的热量也意味着整个行星可能被沸腾的岩浆覆盖,其矿物颗粒将继续蒸发到太空中。

“这是一个非常小的天体,引力非常弱,所以它很容易失去大量质量,这进一步削弱了它的引力,然后它失去的质量就更多了,”研究的合著者、TESS 科学办公室的 Avi Shporer 解释说。“这是一个失控的过程,对这颗行星来说只会越来越糟。”

Shporer 表示,天文学家恰好在此时发现了 BD+05 4868 Ab 纯属运气。

“我们很幸运能在它真正消失的时候捕捉到它,”Shporer 说。“就像它在奄奄一息一样。”

 

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Andrew Paul

特约撰稿人

Andrew Paul 是 Popular Science 的特约撰稿人。


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