总有一天，我们的太阳会膨胀成一颗红巨星，吞噬它路径上的一切，然后坍缩成一颗炽热的白矮星。在像我们一样的恒星的太阳系中，这种末日往往会摧毁任何内行星。但天文学家最近证实，无论是什么幸存下来，都有机会享受“第二春”。
白矮星是恒星燃烧殆尽的核心，其质量足够小，不足以坍缩成中子星或黑洞，它们遍布银河系。考虑到它们作为普通类太阳恒星的过往，至少应该拥有系外行星，但没有人曾探测到白矮星的太阳系。然而，现在，研究人员认为他们可能通过细致的天文侦探工作找到了一个。数百光年外一个令人费解的化学痕迹表明，存在一颗正在吞噬附近行星大气的白矮星。
“它的成分如此独特，我认为它一定与某种行星有关，”英国华威大学物理学家、该研究的合著者鲍里斯·甘西克（Boris Gänsicke）说道，该研究最近发表在《自然》杂志上，“而且由于其大气物质，它一定是一颗拥有非常大、非常深厚大气层的行星。”
除了证明至少有一些行星拥有红巨星之后的未来之外，首次探测到白矮星行星系统还展示了一种研究系外行星大气层的新技术。
在斯隆数字巡天（Sloan Digital Sky Survey）观测到的数千颗白矮星中，这颗位于巨蟹座方向、距离地球1500至2000光年的恒星从一开始就显得有些奇怪。像许多其他望远镜一样，它可以通过分析发出的光的颜色来测量天体的化学成分。过量的氢光表明它正在吸取伴星的气体，但甘西克还注意到有微弱的氧原子光——这在恒星中非常罕见。
为了进一步了解情况，他和他的团队获得了智利甚大望远镜（VLT）宝贵的四小时观测时间，这是世界上最强大的望远镜之一。在最初的半小时内，他就知道他们发现了不得了的东西。VLT的敏锐目光清楚地辨认出了来自氧原子和硫原子的光子，这是甘西克和他的同事们前所未见的。“这太不寻常了，”他说。他们还能分辨出这颗恒星并非孤立存在，而是被一个旋转的气体盘包裹着，其中也含有氢、氧和硫。
研究小组首先考虑了常见的可能性。这三个异常的元素会从附近的恒星上喷射出来吗？不太可能。伴星会来回牵引白矮星，而它看起来相当稳定。那周围的小行星，或者过去地球或火星类型行星的残骸呢？甘西克说，这些小型的岩石天体富含钙、镁和铁，但天文学家并未发现任何此类矿物质的迹象。
矮星奇怪的光让团队感到困惑，直到他们开始思考制造大行星所需的成分。甘西克在翻阅一本关于我们太阳系化学的教科书时，获得了重大突破。他读到，深入挖掘像天王星和海王星这样的冰巨星，你会发现水冰（氢和氧）和硫化氢冰（氢和硫）的层。突然间，白矮星不寻常的元素变得有意义了：它们来自正在蒸发的附近海王星类行星的气体盘。
虽然研究团队无法直接测量行星的大小、位置或质量，但模型表明，这颗海王星大小到木星大小的冰巨星紧贴着白矮星，每十天绕行一周。恒星用强烈的紫外线辐射轰击行星，分解其大气层中的冰分子，并将它们吹入太空。在那里，它们像彗星的尾巴一样拖在行星后面。紫外辐射将大部分尾巴推向更远的太空，但一部分会向内落入气体盘，然后一些原子最终螺旋进入白矮星本身。
随着恒星冷却，它不会像现在这样强烈地照射行星，最终原子流会停止。研究小组估计，总的来说，这颗行星将损失其总质量的百分之几。
最后一个谜团是，一颗海王星般的行星是如何从该系统寒冷的外部深处，来到温暖的内部岩石行星区域，以及它在恒星红巨星的蹂躏中是如何幸存下来的。“最合理的解释是，”甘西克说，“这个系统中至少有一颗额外的行星，甚至可能不止一颗。”
研究小组怀疑更巨大的行星潜藏在遥远的地方。在这颗恒星变成白矮星之后，冰巨星与其中一颗行星的近距离接触，一定将其弹射到靠近恒星的内侧。
接下来，研究小组希望利用这个系统来精确了解这颗行星到底有多像海王星。研究系外行星的大气层是天文学中一个新兴的领域，但由于行星本身是黑暗的，辨别特定原子仍然很大程度上难以实现。然而，白矮星及其气体盘直接发光，其中包含被盗取的元素，这使得这颗海王星的成分变得更容易研究。
明年，哈勃太空望远镜将把它的镜面转向该系统，以紫外线观测这颗白矮星，这给了研究小组一个很好的机会来探测碳和氮。除了宇宙化学之外，甘西克还希望最终能一窥该系统的动力学，例如行星尾巴向外螺旋离开恒星的痕迹。“这是我们将尝试在未来观测中看到的，”他说，“那将是太棒了。”
