天文學家近日發現了一顆太陽系外行星HIP 67522 b,其命運似乎已被注定——過于緊密的軌道使其正走向自我毀滅之路。這顆行星圍繞一顆僅1700萬歲的年輕恒星旋轉,公轉周期之短,僅為地球上的7天,這一驚人速度刷新了我們對系外行星的認知。
相比之下,我們的太陽已步入中年,擁有46億年的歷史,而HIP 67522這顆“母星”還處于嬰兒期,充滿活力與能量。自上世紀90年代中期首次探測到系外行星以來,科學家們一直在探索一個問題:系外行星是否能以極近的距離環繞其恒星運行,并對恒星的磁場產生影響?盡管至今已發現超過5000顆系外行星,但這一謎團始終未被揭開,直到HIP 67522 b的出現。
荷蘭射電天文研究所的研究團隊在利用NASA的凌日系外行星勘測衛星(TESS)觀測爆發性恒星時,發現了HIP 67522。TESS的數據揭示了這顆行星的一些獨特特征,促使歐洲航天局(ESA)的查奧普斯望遠鏡對其進行進一步觀測。研究團隊負責人葉卡捷琳娜·伊琳表示:“HIP 67522這樣的恒星系統前所未見,它刷新了公轉周期短于10天的最年輕行星紀錄。這引發了我們無數的好奇心,許多細節仍有待深入探究。”
觀測結果顯示,當HIP 67522 b從恒星前方經過時,恒星會爆發耀斑。這一發現表明,這些耀斑很可能由行星本身引發。研究團隊推測,由于行星與恒星距離過近,其磁力作用對恒星產生了影響。行星在圍繞恒星旋轉時積聚能量,這些能量以波的形式沿著恒星的磁感線傳播,當波峰撞擊恒星表面時,就會觸發大規模的耀斑爆發。
伊琳解釋說:“HIP 67522 b似乎能引發特別強烈的耀斑。它釋放的波沿著恒星的磁力線傳播,在特定時刻觸發耀斑,但這些耀斑的能量遠高于波的能量。我們認為,這些波就像導火索,點燃了恒星表面的能量炸彈。”
這一發現為行星能夠影響其恒星行為提供了確鑿證據,然而對HIP 67522 b來說卻是個壞消息。這些耀斑并非漫無方向,而是精準地轟擊著行星本身。數據顯示,該行星承受的輻射強度是同軌道距離行星通常承受值的六倍之多。這種持續的打擊對HIP 67522 b來說無疑是致命的。目前,這顆行星的體積與木星相當,但密度卻極低,類似棉花糖。
在強烈輻射的侵蝕下,行星的外層大氣正不斷被剝離,質量持續流失。據推算,在未來1億年間,HIP 67522 b將從木星大小萎縮至海王星尺寸,失去近90%的體積,相當于1200個地球大小。研究團隊表示,目前尚無法確定這些由行星自己招惹來的耀斑最終會對其造成何種程度的破壞。
伊琳指出,接下來的研究任務艱巨:“首先,我們需要通過多波段觀測確定耀斑釋放的能量類型,如紫外線和X射線,這些能量對系外行星具有更強的破壞力。其次,我們需要尋找并研究其他類似的恒星-行星系統,只有當樣本量足夠大時,理論天文學家才能進行有效的分析。”