巨大的系外行星正在向内盘旋走向毁灭

“恒星之死”是等待恒星系统中大多数行星的命运。这包括几十亿年后的太阳、金星和水星。而且，天文学家现在看到同样的命运等待着开普勒 1658b。这是一颗炽热的木星系外行星，绕着一颗演化而来的 F 型黄白矮星运行，距离地球约 2600 光年。

许多事情共同导致了这个世界的火热命运：靠近它的恒星、缓慢衰减的轨道和潮汐物理学。系外行星开普勒 1658b 距离主星 0.054 个天文单位——比我们太阳系中太阳和水星之间的距离更近。它也在 3.8 天的轨道上旋转。那急速， close由于几个因素，向上轨道正在衰减。第一个很简单：潮汐。从本质上讲，开普勒 1658b 与其老化的主恒星之间的引力相互作用正在改变行星的轨道。这使它离恒星越来越近。第二个因素是恒星本身的年龄。它现在已经足够大，可以开始扩张成为亚巨星了。这是天体物理学的一个有趣的部分。再加上潮汐物理作用使行星轨道衰减，使这颗过热的行星离最终的“恒星死亡”越来越近。

天体物理学中心 51 Pegasi b 研究员 Shreyas Vissapragada 说：“我们之前已经发现了系外行星向其恒星旋转的证据，但我们以前从未在进化的恒星周围看到过这样的行星。” Harvard & Smithsonian 和描述结果的新研究的主要作者。 “理论预测进化的恒星在从行星轨道上消耗能量方面非常有效，现在我们可以通过观察来检验这些理论。”

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检测系外行星轨道的下降

Kepler-1658b 与其恒星母体之间的轨道周期变化每年仅为 131 毫秒。这意味着在大约 25 亿年后，Kepler-1658b 将被它的恒星吞没，再也见不到了。

那么，Vissaparagada 和他的同事们是怎样知道这正在发生的呢？确认这颗系外行星的轨道是一个漫长而艰苦的过程，需要在几年内进行多次仔细观察。首先，天文学家必须确认 Kepler-1658b 是一颗真正的系外行星，而不仅仅是数据中的扰动。这颗炽热的木星行星实际上是开普勒任务发现的第一颗疑似系外行星。但是，用了将近十年的时间才通过后续观察证实了这一发现。

持续的观察发现这颗行星有些奇怪——它的白天温度约为 3450 K，比天文学家预期的更热、更亮。这可以用行星与母星的相互作用来解释。潮汐力可能会在行星内部产生更多的热量（就像木星、木卫一和木卫二之间的相互作用与木卫一内部的相互作用一样）。为了证实这一点，天文学家需要对这颗行星及其恒星进行更多观察。

系外行星热木星凌日 — 这位艺术家的印象展示了一颗超热的系外行星即将在其宿主恒星前凌日。热木星 Kepler-1658b 是在其母星凌日时被发现的。学分：ESO

从 Kepler-1658 即将消亡中学习

发现后的下一步需要进行更多的观察，以了解将这颗系外行星送入其恒星的“激励过程”。每年 133 毫秒的轨道变化仅靠几次观测是无法真正检测到的。它需要一个望远镜和天文台的村庄，从开普勒开始，然后是帕洛玛天文台的海尔望远镜的地面工作。然后，凌日系外行星巡天望远镜 (TESS) 有机会查看该系统。当系外行星穿过其恒星表面时（从我们的角度来看），所有这些都捕获了数据。最终结果？在过去的 13 年中，过境之间的时间略有减少。根本原因？潮汐相互作用导致的能量耗散。

好的，现在我们知道潮汐摩擦会加热开普勒 1658b，而它的轨道会衰减成厄运螺旋。它将在接下来的几十亿年内发生。那是一场漫长的死亡行军。那么，天文学家接下来要从中学到什么呢？ Vissapragada 说：“既然我们有证据表明一颗行星围绕一颗演化的恒星旋转，我们就可以真正开始完善我们的潮汐物理模型。” “Kepler-1658 系统可以在未来几年以这种方式充当天体实验室，运气好的话，很快就会有更多这样的实验室。”