這顆繞行白矮星的行星或許能讓我們一窺太陽系的最終命運
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)美國國家地理（撰文： NADIA DRAKE 編譯： 邱彥綸）：這顆木星大小的世界差點被膨脹的垂死母恒星毀滅──大約50億年后，我們的行白星或許太陽也可能邁向相同的結(jié)局。
這顆比我們更靠近銀河系中心、矮星距離約6500光年遠的行的最氣態(tài)巨行星，也許是讓們銀河系中最幸運的一顆行星，因為它的陽系運母恒星在邁向死亡時，差一點點就將它毀滅。終命
這顆行星和它的顆繞窺太母恒星扭曲了背景的星光，讓天文學(xué)家得以發(fā)現(xiàn)它們，行白星或許并發(fā)表于2021年10月13日出版的矮星《自然》（Nature）期刊上。這顆幸運的行的最遙遠行星和木星差不多大，它的讓們母恒星曾與我們的太陽類似，但現(xiàn)在已成為昏暗的陽系運白矮星，是終命僅有地球大小的微小恒星殘骸。這顆恒星在老化時膨脹成紅巨星，顆繞窺太然后塌縮成致密的白矮星──這個過程很容易摧毀繞行的行星。
「要失去這顆行星相當(dāng)容易，」并未參與此項研究的加州理工學(xué)院天文學(xué)家朱麗葉．貝克（Juliette Becker）表示：「但它很可能勉強逃過了毀滅的命運?！?br>若這顆行星距離它的母恒星再近一些，就可能會面臨眾多悲慘結(jié)局，比如被燒成灰燼，或者被撕碎──當(dāng)垂死的太陽膨脹成紅巨星時，地球終究會面臨其中一種命運。科學(xué)家推測，我們的太陽在燃燒殆盡后，周遭的情形就會與此系外行星系統(tǒng)相去不遠。
這篇研究的作者──美國航太總署（NASA）戈達太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）的大衛(wèi)．貝內(nèi)特（David Bennett）表示：「這個系統(tǒng)非常類似我們所預(yù)期的太陽系最終狀態(tài)。」
此系統(tǒng)也幫助科學(xué)家了解行星在母恒星劇烈死亡后還能幸存的機率。俄亥俄州立大學(xué)的天文學(xué)家史考特．高第（Scott Gaudi）表示，若事實證明完整的行星在白矮星周圍很常見，那么「〔宇宙中的〕行星將比我們想像的還要更多。」
「這表示到目前為止，我們可能低估了銀河系中的行星數(shù)量，」他說：「在系外行星領(lǐng)域，我們會開玩笑說，每次你把石頭翻過來，都會發(fā)現(xiàn)一顆新行星?！?br>走出輝煌
隨著恒星年齡的增長，會耗盡氫氣來供給核心的核熔爐，引發(fā)一連串對繞行行星非常危險的事件。太陽在約50億年后也會如此，到那時地球就有麻煩了。
少了氫的太陽將慢慢地膨脹成紅巨星，當(dāng)它膨脹時，會吞沒并燒毀水星，下一個遭殃的是金星。就算地球僥幸躲過焚毀的命運，也一定會被恒星的重力撕裂?；鹦强赡茈x得夠遠，而能幸存下來。在太陽系外側(cè)的四顆巨行星會被向外推，極有可能進入更遠的軌道──雖然在某些特殊情況下，它們可能會被完全拋出太陽系外，或什至被甩進太陽。
「隨著恒星的演化，系統(tǒng)中的行星可能會面臨很多非常奇怪的事情。」貝克說：「這個過程相當(dāng)劇烈，尤其是對于系統(tǒng)內(nèi)側(cè)的行星?！?br>太陽在膨脹成紅巨星約10億年后，將塌縮成一團致密的恒星尸體──質(zhì)量約為原始質(zhì)量一半的白矮星，且擠壓成與地球大小相近的球體，這個過程可能也會對附近的行星造成大災(zāi)難，任何幸存的行星都會置身于看來與先前大不相同的環(huán)境之中。即使這四顆巨行星撐過去了，也很有可能在接下來數(shù)十億年中與其他恒星交會而消失無蹤。
在煉獄中生存
雖然天文學(xué)家推測行星能在母恒星混亂死亡時幸存，但目前尚未發(fā)現(xiàn)太多行星真正度過大災(zāi)難的例子。這個在2010年新發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)，是科學(xué)家藉由「天文物理重力微透鏡觀測」（Microlensing Observations in Astrophysics）合作首度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時幸存的行星和白矮星移動到更遠背景恒星的正前方。
這種排列使得它們的重力放大并扭曲遙遠的星光，產(chǎn)生天文學(xué)家所稱的「微透鏡事件」。到目前為止，微透鏡已經(jīng)揭露了約90顆系外行星的存在，其中還包括了一些自由漂浮的行星，也就是已經(jīng)從它們的母恒星旁溜走，并獨自在銀河系內(nèi)漫游的流浪行星（rogue planet）。
巨行星和白矮星彎曲背景星光的精確方式，使我們得知該系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵特征，包括它在天空中的運動、恒星和行星的存在，及行星的遙遠軌道。觀測結(jié)果還幫助天文學(xué)家計算出兩個物體的相對質(zhì)量。這個名為MOA-2010-BLG-477Lb的系統(tǒng)引起了天文學(xué)家的興趣──但他們必須等上幾年，才能進行更仔細的觀測。
「當(dāng)（微透鏡）事件發(fā)生時，很難區(qū)分出前景恒星和背景恒星，因為它們必須彼此重疊，」貝內(nèi)特說：「所以我們得要等它們分開。」
在2015 年時，貝內(nèi)特和他的同事使用夏威夷茂納開亞火山（Mauna Kea）頂上強大的凱克二號（Keck-II）望遠鏡尋找這顆恒星。他們知道此系統(tǒng)在這五年里會走多遠，所以他們將凱克望遠鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)，凝視著黑暗深處，但卻沒有發(fā)現(xiàn)任何與他們正在尋找的恒星相似的天體──只有另一顆朝著錯誤方向移動的恒星。
研究團隊在2016年和2018年再次重復(fù)進行觀測，可是兩次都沒有結(jié)果。他們根據(jù)扭曲的星光，知道這個系統(tǒng)必定存在此處。無法觀測到天體的事實讓貝內(nèi)特和他的同事知道，他們正在尋找的天體是如此黯淡，以至于連凱克望遠鏡都無法看見它。
「我們知道它必定是顆比太陽質(zhì)量稍小的暗星，而白矮星是個顯而易見的選擇?！关悆?nèi)特說。
研究團隊在進行了更多計算后得到結(jié)論，這個系統(tǒng)包括了一顆木星質(zhì)量的行星和一顆質(zhì)量約為太陽一半的白矮星。這顆行星的軌道與母恒星的距離，至少是地球繞太陽距離的2.8倍，大概和我們太陽系的小行星帶位置差不多。
「這顆行星的位置就在我們預(yù)期會形成巨行星的地方，」高第說：「并且表示這些與木星類似的行星，能夠在類太陽恒星的演化過程中幸存下來?！?br>不知為何，這顆巨行星所處的位置恰到好處，逃過了母恒星變化所造成的致命后果──這個距離不但取決于垂死的恒星，還與行星的特征及其他可能處于同一系統(tǒng)內(nèi)的行星運動有關(guān)。
尋找更多繞行白矮星的行星
先前天文學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了行星繞行白矮星的證據(jù)，但都與這次的新發(fā)現(xiàn)完全不同。 2019 年，跨國天文學(xué)家團隊在一顆白矮星周圍發(fā)現(xiàn)了一個充滿氣體的殘屑環(huán)，他們推測在這些碎片內(nèi)可能有一個小而致密的行星殘骸，而這個被摧毀的世界或許就是地球未來無法逃避的宿命。此外他們還發(fā)現(xiàn)了其他幾個可能是由不幸行星和小行星碎片殘骸所形成的碎屑盤。
去年，另一個使用NASA「凌日系外行星巡天衛(wèi)星」（TESS）行星搜尋儀器的團隊，發(fā)現(xiàn)了另一顆候選巨行星以僅34小時的短周期繞行白矮星。貝克說，這顆行星離它的母恒星如此近，它「肯定會在紅巨星階段被吞沒?！?他說：「這表示它一定是在恒星變成白矮星后，才遷移到目前的位置?！?br>此外，在過去的20年里，科學(xué)家們在觀測白矮星時，也發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素的痕跡──被吞沒的巖質(zhì)行星碎屑。
除了新發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)外，所有的觀察結(jié)果都顯示，有些行星可以在其母恒星演化過程中的轉(zhuǎn)變幸存下來──至少在一段時間內(nèi)是如此。但我們還不清楚，要如何決定一顆行星是生存或毀滅的過程。
NASA的南西．葛莉絲．羅曼太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）計畫于2020年代中期發(fā)射，到那時應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)大量繞行白矮星的行星。隨著天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)更多環(huán)繞死亡恒星的行星，我們將更了解恒星的死亡過程會如何改變行星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也讓我們能夠一窺太陽系的未來命運。

(責(zé)任編輯：綜合)