银河系中最黑的行星之一即将迎来生命的终点

文章介绍了WASP-12b这颗行星的基本情况，详细介绍了其轨道周期的变化，并且指出了WASP-12b的轨道确实在衰退。它的速度比我们想象的要快一些--以每年32.53毫秒的速度，大概在290万年后走向衰亡。

WASP-12b是一个很有趣的系外行星。 这颗超黑行星绕着位于太阳1,410光年远一点的黄矮星运行，这个超黑行星被称为“热木星”-一种质量和大小与木星类似但与恒星相似的极热气体巨型系外行星。

WASP-12b从未如此靠近“安全位置”，由于离它的恒星是如此之近，这这颗巨大的系外行星绕轨道运行了仅一天，就不断有物质流被抽离大气层。

但是它的死亡并不一定是由于恒星缓慢的吸吮。通过仔细观察我们发现它也在一个明显衰减的轨道上。而且，根据最新研究，该轨道的衰变速度比我们最初想象的要快。

不是最初估计的325万年，而是在290万年内，WASP-12b即可达到其燃烧的终局。

根据目前的行星形成理论模型，从技术上讲这颗热木星不应该存在。气体巨行星是无法在恒星附近形成，因为重力，辐射和强烈的恒星风应会防止气体聚集在一起。但是它们确实存在，并且在系外行星中已经发现了数百个。

无论它们是怎么形成的，最靠近其恒星的热木星都是其中最受研究关注的系外行星。这是因为它们可以告诉我们很多有关行星和恒星之间的潮汐相互作用的信息。

WASP-12b是最接近其恒星的热木星之一。这是研究潮汐相互作用的一个很好的例子。

它是在2008年发现的，这意味着天文学家已经能够收集相对长期的数据。它的短轨道这意味着我们可以观察到很多次“日食”。那是系外行星在我们和恒星之间经过时，导致恒星的光线变暗的时候。（和日食的形成类似）

在2017 年， 天文学家注意到WASP-12b的“日食”有些奇怪。根据先前对轨道周期的测量，这发生的时长原本应仅为零点几秒。

这种微小的时间变化可能是系外行星的轨道改变方向的结果，所以当系外行星在恒星后面运动时，由普林斯顿大学的塞缪尔·伊（Samuel Yee）领导的一组天文学家决定不仅仔细检查“日食”，而且仔细检查掩星现象。如果WASP-12b改变了方向，则应稍微推迟掩星现象的时间。

“日食”会导致恒星的光线微弱变暗。掩盖会导致甚至更暗的光线。这是因为，系外行星在如果不位于恒星后面，那么它就会反射恒星的热量和光，从而增加了系统的整体亮度。

WASP-12b光学上很暗；它吸收了所有照射在上面的光的94％，这让它的颜色比沥青更黑。

天文学家认为这是因为系外行星太热了。白天，在2600摄氏度（4700华氏度）的温度下，氢分子分解成原子氢，从而使其大气层表现得更像低质量恒星。但由于温度很高，它会发出红外光。

Yee的团队使用Spitzer太空望远镜尝试观察掩星现象。他们观测了WASP -12b恒星的16个轨道周期，虽然他们仅在数据中发现了4个微弱的掩星现象，不过这些就足够了。

这些掩星可能与“日食”能对的上……研究人员发现，这种掩星发生的速度更快-与每年29毫秒的轨道衰减一致。按照天文学家的计算，如果以这种速度，这行星的寿命约为325万年。

现在，由康奈尔大学（Cornell University）杰克·特纳（Jake Turner）领导的一个新研究人员团队在另一组数据中寻找了轨道衰减的迹象-NASA的行星猎手望远镜TESS所进行的观测，而且该观测是专门为观测“日食”和掩星而设计的。

TESS研究了从2019年12月24日到2020年1月20日包括WASP-12在内的一片区域。在此数据中，研究小组发现了21个“日食”。掩星现象由于太浅而无法单独检测到，但是团队能够对它们进行建模以找到最适合TESS数据的掩星现象。

将这些“日食”和掩星时间与较早的数据结合起来进行时序分析。特纳和他的团队能够确认WASP-12b的轨道确实在衰减。但是它的执行速度比我们想象的要快，每年以32.53毫秒的速度衰减，所以总寿命应为290万年。

这听起来是很长一段时间，但是在宇宙的时间尺度上，这实际上只是弹指一挥间。而且它大大地缩短了系外行星的寿命，这与行星由于大气层剥离而死亡所需的估计寿命一千万年相比大大缩短了。

但是，尽管寿命不长，但是学习WASP-12b可以给我们带来很多启发。虽然它是唯一有可靠证据证明其轨道衰减的系外行星，但还有其他热木星系外行星有望表现出相似的轨道衰减率。

特纳和他的团队写道：“因此，额外的数据可能揭示出（这些系外行星）是否确实表现出迄今未发现的潮汐衰减，或者是否需要改进理论预测。”

“对其他系统进行定时观察是有必要的，因为它们有助于我们了解热木星的形成，演化和最终命运。”

作者: MICHELLE STARR

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