这颗漆黑的系外行星正螺旋式地走向毁灭

在御夫座的某个地方，一个世界即将终结。幸运的是，WASP-12b 是一颗不适合居住的行星，因此所有灾难都仅限于世界末日般的气体爆炸。尽管这颗巨大的系外行星的腰围是木星的两倍，重量是木星的一半，但它距离恒星如此之近，以至于它每（地球）天绕恒星一周。它看起来也比新鲜的沥青更暗，几乎所有落在它上面的光都会以热量的形式被吸收。

如此炎热、迅速和黑暗的行星也有缺点：在这种情况下，大气层燃烧得非常剧烈，以至于无法保持原状。普林斯顿大学天体物理学家 Samuel Yee 表示：“这颗行星非常炎热，以至于最外层都被抽空了。”最终，行星大气层的一部分从核心向外膨胀，落入饥饿的主恒星。2010 年，研究人员认为这颗行星的寿命只剩下 1000 万年了。

但根据最新研究，WASP-12b 可能连这么久都活不了。Yee 和他的同事在最新论文中指出，随着它逐渐消亡，另一种引力效应也会将其拖向恒星，大约 300 万年后，它将被撕裂。天文学家长期以来一直怀疑，这种被称为“热木星”的行星特别容易遭遇这种命运，但 WASP-12b 的死亡螺旋首次证实了这一点。

2008 年，研究人员发现了 WASP-12b，当时它经过其恒星前方时，使主恒星的光线变暗，导致其每天闪烁。后续观察还发现，这颗行星的热量使其发光，天文学家也因此知道它何时消失在恒星后面。

经过多个团队多年的仔细观察，天文学家注意到这颗恒星并没有以完美的规律闪烁。相反，太阳开始越来越早地变暗。研究人员最初想知道是否有第二颗看不见的行星干扰了 WASP-12b 的轨道，但经过进一步观察，天文学界确定了两种可能性：要么这颗行星描绘出一条椭圆形的轨道，而椭圆形的尖端也在缓慢地绕太阳前进，要么这颗行星离它的恒星越来越近，它的轨道越来越短。

这项发表在《天体物理学杂志快报》上的新研究解决了这一争论。研究人员报告了十次凌日（行星从恒星前方经过时发生）和四次“掩星”（行星从恒星后方滑过时发生）的新数据。如果 WASP12-b 的轨道椭圆正在转动，行星消失的时间将与凌日不同，因为行星的速度在椭圆轨道上变化更大。Yee 表示，通过将新数据与大约 160 次凌日和掩星的历史目录相结合，该团队发现这两种事件发生的时间越来越早——这几乎肯定表明行星的轨道会随着每次新的轨道而缩短。

观测结果表明，每过一个地球年，这颗行星绕恒星运行的速度就会快 30 毫秒左右。Yee 表示，在过去十年中，这些难以察觉的加速不断累积，导致 WASP-12b 凌日的开始时间总共推迟了 7 分钟以上。他和同事预测，在未来 300 万到 350 万年内（该系统 10 亿年寿命中的短暂时期），这颗行星将靠近其恒星，引力的增强会将其撕裂。

WASP-12b 即将消亡，这在系外行星天文学中尚属首次，也为通过研究恒星的潮汐来窥视恒星内部提供了难得的机会。

这颗外星行星坠落其恒星的原因与月球远离地球的原因相同。当月球在引力作用下拉伸地球时，它会使赤道周围的海洋上升，形成潮汐隆起。地球自转速度比月球快，因此这种隆起位于月球前方一点。所有物体都会在引力作用下相互吸引，而来自较高海洋的额外体积就像一根胡萝卜挡在月球前面，使其旋转得更快，并将其推向更高的轨道。由于这种影响，月球每年都会向太空移动一到两英寸。

WASP-12b 足够大，距离恒星足够近，其作用相当于月球对地球的作用，使恒星物质本身产生潮汐（潮汐将整个星球、陆地和海洋拉伸成略微类似橄榄球的形状。不过，这种变化只有在海洋中才能被我们察觉到）。不过，恒星的旋转速度比行星慢得多，因此潮汐探戈是反向进行的。恒星的凸起落后于 WASP-12b，减慢了它的旋转速度，并将其拖入较低的轨道。

虽然地球的膨胀取决于海洋如何摩擦海底，但 WASP-12b 黄矮星潮汐的确切结构仍是一个谜。“这颗恒星没有海洋或表面，所以到底发生了什么，”Yee 问道。

他说，某种恒星波一定在协调行星向恒星的能量传输，因此更精确地测量 WASP-12b 的螺旋将有助于研究人员了解其主恒星的内部结构。目前对该行星寿命的预测为 300 万年，这已经比简单计算的预测短了 10 倍左右，这表明该恒星可能正在耗尽燃料并进入其生命的最后阶段。

从更大的角度来看，Yee 和他的同事想知道潮汐力引起的螺旋是否已经杀死了其他系外行星。去年的研究表明，拥有热木星的恒星往往很年轻，这可能是因为较老的恒星已经摧毁了它们的行星同伴。Yee 说，其他研究人员推测，一些恒星中重元素的丰富程度可能标志着死亡行星的最终安息之地。只有进一步观察其他近地轨道巨行星，才能帮助科学家更好地了解它们的命运。

“这只是围绕着一颗特定恒星运行的一颗特定行星，”Yee 说道，“但随着我们获得更多例子，我们就能了解这是否是一种奇怪的情况，或者大多数（热木星）最终是否会变成这样。”