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天文學家首度獲得直接證據﹐巨行星逃過死劫近距離繞白矮星運行
恆星死亡不一定代表周遭行星命運也將全數跟著終結。天文學家在8光年外發現一個奇妙系統﹐一顆巨行星近距離繞著跟地球差不多大的死星白矮星運轉﹐可以想像一下地球與木星的尺寸差別。這項發現說明了當我們的太陽在50億年後膨脹成紅巨星﹐也許木星以外的巨行星能活下來。
白矮星是中﹑低質量恆星在生命最後階段膨脹成紅巨星(原本大小的數百~數千倍)﹐然後耗盡燃料並脫落外層氣體所留下的殘骸(不經歷超新星爆炸)﹐包括我們的太陽在內﹐銀河系內超過90%恆星的最終命運都是白矮星﹐一顆典型的白矮星大小只比地球略大﹐但質量包含了0.5~1.4倍太陽質量﹐可想而知這種天體密度之高﹐放眼全宇宙僅次於中子星。
白矮星成形後﹐小行星﹑彗星等遙遠小天體會向內靠近白矮星﹑並被後者強大引力扯成碎片﹐按理說白矮星附近難以再有行星存活﹐但不包括巨行星﹐科學家相信距離較遠的大質量行星有可能在這場災難中倖存下來﹐只是一直沒有直接檢測到圍繞白矮星運行的行星。
去年底﹐有篇研究首度發現白矮星周圍「可能」有巨行星的證據﹐原因是發現有類似冰巨行星的物質落在白矮星周圍吸積盤﹐因此科學家推測可能有顆巨行星在那﹐因為太靠近白矮星所以大氣層被高速蒸發(每秒蒸發3,300噸物質)﹐剝離的氣體物質就變成白矮星周圍的氣體盤。
但是現在﹐科學家第一次獲得了巨行星繞行白矮星運轉的「直接證據」﹐來自距離地球82光年的WD 1856＋534(簡稱WD 1856)白矮星系統。每隔1.4天(也就是說公轉週期僅34小時)﹐NASA的凌日系外行星巡天衛星(TESS)就檢測到白矮星週期性變暗﹐光度下降了56%﹐如果是一般系外行星﹐只會造成恆星光度下降1~2%。經分析後﹐研究團隊確認新發現這是一顆巨行星WD 1856b﹐質量為木星14倍﹐直徑甚至是母恆 WD 1856的10倍。
你可能會想說﹐不就是又發現一顆系外行星繞著某恆星運轉﹐有什麼大不了的﹖這你就錯了﹐白矮星附近出現1顆巨行星﹐這說明後者當初可能逃過了死劫。只不過WD 1856 b距離母恆星實在太近﹐僅18,000公里(比水星與太陽的距離還要近20倍)﹐這種距離不可能讓WD 1856 b在恆星經歷紅巨星階段時依然毫髮無傷﹐因此研究人員認為最初WD 1856 b軌道應該比比地球與太陽之間的距離還要遠﹐後來在其他天體的重立相互作用下才來到現今的位置。
這個系統開闢了系外行星研究的全新領域﹐這些巨行星既然能存在﹐NASA近幾年即將發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡只要5次過境觀測﹐就能探測這些巨行星大氣中有沒有水和二氧化碳﹐在適當條件下﹐這些世界維持有利於生命存活的條件可能比地球歷史還要長﹐也許屆時將帶來許多新奇有趣的發現。
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