? ?文章介紹了WASP-12b這顆行星的基本情況，詳細(xì)介紹了其軌道周期的變化，并且指出了WASP-12b的軌道確實(shí)在衰退。它的速度比我們想象的要快一些--以每年32.53毫秒的速度，大概在290萬(wàn)年后走向衰亡。

WASP-12b是一個(gè)很有趣的系外行星。 這顆超黑行星繞著位于太陽(yáng)1,410光年遠(yuǎn)一點(diǎn)的黃矮星運(yùn)行，這個(gè)超黑行星被稱為“熱木星”-一種質(zhì)量和大小與木星類似但與恒星相似的極熱氣體巨型系外行星。

WASP-12b從未如此靠近“安全位置”，由于離它的恒星是如此之近，這這顆巨大的系外行星繞軌道運(yùn)行了僅一天，就不斷有物質(zhì)流被抽離大氣層。

但是它的死亡并不一定是由于恒星緩慢的吸吮。通過仔細(xì)觀察我們發(fā)現(xiàn)它也在一個(gè)明顯衰減的軌道上。而且，根據(jù)最新研究，該軌道的衰變速度比我們最初想象的要快。

不是最初估計(jì)的325萬(wàn)年，而是在290萬(wàn)年內(nèi)，WASP-12b即可達(dá)到其燃燒的終局。

根據(jù)目前的行星形成理論模型，從技術(shù)上講這顆熱木星不應(yīng)該存在。氣體巨行星是無(wú)法在恒星附近形成，因?yàn)橹亓?，輻射和?qiáng)烈的恒星風(fēng)應(yīng)會(huì)防止氣體聚集在一起。但是它們確實(shí)存在，并且在系外行星中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)。

無(wú)論它們是怎么形成的，最靠近其恒星的熱木星都是其中最受研究關(guān)注的系外行星。這是因?yàn)樗鼈兛梢愿嬖V我們很多有關(guān)行星和恒星之間的潮汐相互作用的信息。

WASP-12b是最接近其恒星的熱木星之一。這是研究潮汐相互作用的一個(gè)很好的例子。

它是在2008年發(fā)現(xiàn)的，這意味著天文學(xué)家已經(jīng)能夠收集相對(duì)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)。它的短軌道這意味著我們可以觀察到很多次“日食”。那是系外行星在我們和恒星之間經(jīng)過時(shí)，導(dǎo)致恒星的光線變暗的時(shí)候。（和日食的形成類似）

在2017 年， 天文學(xué)家注意到WASP-12b的“日食”有些奇怪。根據(jù)先前對(duì)軌道周期的測(cè)量，這發(fā)生的時(shí)長(zhǎng)原本應(yīng)僅為零點(diǎn)幾秒。

這種微小的時(shí)間變化可能是系外行星的軌道改變方向的結(jié)果，所以當(dāng)系外行星在恒星后面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由普林斯頓大學(xué)的塞繆爾·伊（Samuel Yee）領(lǐng)導(dǎo)的一組天文學(xué)家決定不僅仔細(xì)檢查“日食”，而且仔細(xì)檢查掩星現(xiàn)象。如果WASP-12b改變了方向，則應(yīng)稍微推遲掩星現(xiàn)象的時(shí)間。

“日食”會(huì)導(dǎo)致恒星的光線微弱變暗。掩蓋會(huì)導(dǎo)致甚至更暗的光線。這是因?yàn)椋低庑行窃谌绻晃挥诤阈呛竺?，那么它就?huì)反射恒星的熱量和光，從而增加了系統(tǒng)的整體亮度。

WASP-12b光學(xué)上很暗；它吸收了所有照射在上面的光的94％，這讓它的顏色比瀝青更黑。

天文學(xué)家認(rèn)為這是因?yàn)橄低庑行翘珶崃?。白天，?600攝氏度（4700華氏度）的溫度下，氫分子分解成原子氫，從而使其大氣層表現(xiàn)得更像低質(zhì)量恒星。但由于溫度很高，它會(huì)發(fā)出紅外光。

Yee的團(tuán)隊(duì)使用Spitzer太空望遠(yuǎn)鏡嘗試觀察掩星現(xiàn)象。他們觀測(cè)了WASP -12b恒星的16個(gè)軌道周期，雖然他們僅在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了4個(gè)微弱的掩星現(xiàn)象，不過這些就足夠了。

這些掩星可能與“日食”能對(duì)的上……研究人員發(fā)現(xiàn)，這種掩星發(fā)生的速度更快-與每年29毫秒的軌道衰減一致。按照天文學(xué)家的計(jì)算，如果以這種速度，這行星的壽命約為325萬(wàn)年。

現(xiàn)在，由康奈爾大學(xué)（Cornell University）杰克·特納（Jake Turner）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)新研究人員團(tuán)隊(duì)在另一組數(shù)據(jù)中尋找了軌道衰減的跡象-NASA的行星獵手望遠(yuǎn)鏡TESS所進(jìn)行的觀測(cè)，而且該觀測(cè)是專門為觀測(cè)“日食”和掩星而設(shè)計(jì)的。

TESS研究了從2019年12月24日到2020年1月20日包括WASP-12在內(nèi)的一片區(qū)域。在此數(shù)據(jù)中，研究小組發(fā)現(xiàn)了21個(gè)“日食”。掩星現(xiàn)象由于太淺而無(wú)法單獨(dú)檢測(cè)到，但是團(tuán)隊(duì)能夠?qū)λ鼈冞M(jìn)行建模以找到最適合TESS數(shù)據(jù)的掩星現(xiàn)象。

將這些“日食”和掩星時(shí)間與較早的數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行時(shí)序分析。特納和他的團(tuán)隊(duì)能夠確認(rèn)WASP-12b的軌道確實(shí)在衰減。但是它的執(zhí)行速度比我們想象的要快，每年以32.53毫秒的速度衰減，所以總壽命應(yīng)為290萬(wàn)年。

這聽起來是很長(zhǎng)一段時(shí)間，但是在宇宙的時(shí)間尺度上，這實(shí)際上只是彈指一揮間。而且它大大地縮短了系外行星的壽命，這與行星由于大氣層剝離而死亡所需的估計(jì)壽命一千萬(wàn)年相比大大縮短了。

但是，盡管壽命不長(zhǎng)，但是學(xué)習(xí)WASP-12b可以給我們帶來很多啟發(fā)。雖然它是唯一有可靠證據(jù)證明其軌道衰減的系外行星，但還有其他熱木星系外行星有望表現(xiàn)出相似的軌道衰減率。

特納和他的團(tuán)隊(duì)寫道：“因此，額外的數(shù)據(jù)可能揭示出（這些系外行星）是否確實(shí)表現(xiàn)出迄今未發(fā)現(xiàn)的潮汐衰減，或者是否需要改進(jìn)理論預(yù)測(cè)?！?/p>

“對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)觀察是有必要的，因?yàn)樗鼈冇兄谖覀兞私鉄崮拘堑男纬桑莼妥罱K命運(yùn)?！?/p>

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作者: MICHELLE STARR

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