温度极高的气态巨行星即将被其垂死的太阳吞噬

在过去的几十年里，天文学家已经发现了数千颗围绕其他恒星的系外行星。其中许多行星看起来与我们太阳系中的行星完全不同。一种奇怪的系外行星是热木星，它的大小与我们自己的木星相似——但与我们附近的气态巨行星不同，它们距离其母恒星非常近。

作为 2001 年开始的长期冈山行星搜索计划的一部分，一组日本天文学家最近发现了迄今为止最热的木星之一，它围绕着一颗名为 HD 167768 的恒星运行。更奇怪的是，这颗行星围绕着一颗古老而垂死的恒星运行——没有人会想到这个地方会有行星生存下来。

东京工业大学天文学家、此项发现的主要作者滕寰宇认为，这颗行星是“一个相对幸运的发现”和“一个罕见的案例”。

这颗新行星名为 HD 167768 b，距离母星非常近，一年只有 20 个地球日。从技术上讲，这颗行星被认为是一颗暖木星，因为热木星的定义是一年比 10 个地球日短。但研究作者表示，HD 167768 b 的温度高达 3,000°F，大约相当于喷气发动机的温度，比几乎所有其他已知的热木星都要热。

虽然这颗热木星绕太阳公转一圈所需的时间比一般情况要长一些，但这颗恒星已经膨胀，缩短了其炽热表面与行星之间的距离。如果大多数热木星绕着 M&M 巧克力豆大小的恒星公转，那么 HD 167768 b 的恒星就像一个高尔夫球。这颗气态行星与其太阳之间的距离是恒星直径的 1.5 倍——作为参考，地球轨道可以容纳近 108 个太阳长度。

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滕和合著者于 2022 年 11 月以预印本论文的形式发表了这一发现，这是科学家在期刊发表所需的专家评审之前分享工作成果的一种方式。在这种情况下，热木星研究已被日本天文学会出版物接受。

堪萨斯大学天文学家乔纳森·布兰德 (Jonathan Brande) 表示，天文学家此前认为恒星的衰老过程将“对近地轨道系外行星（如 HD 167768 b）造成致命影响”，他并未参与这份新报告。当恒星耗尽维持核聚变的燃料时，它们会膨胀，扩大外层，并经常吞噬最近的行星——至少天文学家是这么认为的。关于太阳系生命末期会发生什么，仍有许多悬而未决的问题，包括行星是存活下来还是随着恒星死亡而发生变化。

美国宇航局系外行星科学研究所的研究科学家奥罗拉·凯塞利说：“目前已经发现了数十颗围绕演化巨星的行星，但几乎所有这些行星都距离其主恒星很远。” HD 167768 b“有助于解答一些关于当主恒星变成巨星时行星会发生什么的问题。”

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HD 167768 b 还存在其他令人好奇之处——它位于银河系中一个奇怪的位置，不适合行星存在。我们的银河系形状像一块夹在松软煎饼里的薄饼，薄饼被称为薄盘，煎饼则是厚盘。厚盘中的恒星往往年龄更大，而且被认为不太适合行星生长。我们位于薄盘中——但 HD 167768 b 是在较厚的盘中发现的。

这个奇特的世界也显示出它并不孤单的迹象。HD 167768 b 是通过久经考验的径向速度法发现的，天文学家通过测量恒星的运动来推断隐藏的行星。研究小组在数据中注意到了另外两个可能的行星信号，暗示邻近行星的轨道距离恒星稍远——它们的寿命分别为 41 年和 95 个地球日。为了查明这些邻居是否真实存在，天文学家需要更仔细地观察这个系统，例如使用凌日系外行星勘测卫星 (TESS)。现在，天文学家有了这颗极好的样本可供分析，对这颗新行星的进一步观察将使天文学家能够更深入地探究有关老行星的问题。

然而，我们不可能永远观察 HD 167768 b。滕和他的同事们计算出这颗行星只能再存在 1.5 亿年——对于宇宙的时间尺度来说，这绝对是一眨眼的功夫。（与此同时，地球应该至少再存在 50 亿年。）这是一个令人兴奋的机会，可以看到一颗如此接近其生命终点的行星。

“从宇宙的角度来看，这几乎是我们最后一次研究这颗行星了，”布兰德说。“随着主恒星继续膨胀，最终它将把这颗行星完全吞噬掉。”