在死亡旋渦中燃燒的行星將何去何從

Fig.1 行星KELT-9b正在慢慢地被它的主星吞沒（藝術想像）

在一顆快速燃燒的恆星旁邊，一顆罕見的行星可能會因過熱而無法承受，但它也不會再待多久。這顆正在「發燒」的行星溫度幾乎與一個暗恆星相當，它每一天半繞年輕的主星轉一圈，同時也沿著一條死亡之路，逐漸地向內旋轉接近恆星。它是已知的少數圍繞年輕恆星的行星之一，而這顆主星是一個大質量年輕恆星。

恆星在引力作用下形成於氫與氦的雲團中。最終足夠大的雲團質量將點燃核心的氫核反應。絕大部分恆星就如同太陽，在一百億年的生命里不怎麼改變。像KELT-9這樣的更大質量的恆星則在更短的時標內演化。在它們生命的早期，這些恆星向外膨脹進入穩定態。由於大部分的恆星都是年老的並經歷過演化，找到在這種穩定演化態的年輕恆星是很罕見的。而在其邊上看到一個行星就更少見了。

接近主星的氣態巨行星的軌道運動也是一個非常有趣的現象，因為這是一種在太陽系無法看到的物理過程，氣態巨行星都在小行星帶之外。對於科學家而言，氣態巨行星到底是形成於恆星附近還是在較遠處形成並向內螺旋運動目前仍有待進一步研究。

行星「KELT-9b正好是一個罕見的測試例子，因為它在圍繞一個年輕穩態恆星」，卡倫·柯林斯在上個月田納西州納什維爾的天體動力學會議上說。柯林斯是田納西凡德比特大學的研究人員，參與了利用千度視場極小望遠鏡（Kilodegree Extremely Little Telescope; KELT）來探測該行星的計劃。它由兩個在亞利桑那與南美洲的自動望遠鏡組成。她正在將該項研究投稿發表。

它具有兩倍的木星質量與尺寸，溫度達到了3400攝氏度，比一些紅矮星還要熱。由於運行的離主星非常接近，強輻射使得它的表面溫度極高。

「它離恆星太近，熱的都要爆炸了，」柯林斯說。

行星的極端狀態表明其膨脹的大氣產生了類似於雙星繞轉的信號。為了確認他們探測到的不是一對雙星共舞，柯林斯與她的小組使用了多普勒斷層技術來檢驗膨脹的氣體巨行星。柯林斯說，該技術對於類似於KELT-9的快速的繞轉雙星非常有效。

科學家們只能連續對KELT-9b觀測若干年。儘管它在繞著主星的極軸轉動，柯林斯預測這個行星會偏離它的軌道，不僅改變其軌道傾角，而且也會改變該行星上一年的長短。

「幾十年後，我們很可能在未來一千多年裡無法看到這個行星，但之後它又會突然出現，」柯林斯說。

為了探測這顆行星，柯林斯與她的團隊研究了行星運行在地球與其主星之間所擋住的光。當行星圍繞其主星的軌道改變時，它在接下來的一千年里將會不在阻擋其光芒，直到它再次回到兩者之間。

作為加拿大哥倫比亞大學的助理教授，亞倫·博利研究行星的形成以及它們軌道尖端的傾斜。由於行星形成於相對平坦的氣體和塵埃盤中，並且這種盤一般與恆星的赤道共面，它們的軌道與恆星比較接近。傾斜的軌道，再考慮到行星的遷移，表明KELT-9b可能已經與另一個行星有過親密接觸。在她的介紹中，柯林斯暗示有可能存在第二顆行星，但由於主星過於明亮而無法看見。行星之間的相互作用也可能使KELT-9b逐漸旋轉接近主星。

另一個行星並非是繞極軸運動的軌道的唯一成因。假如現在已經瓦解的塵埃和氣體盤在早期形成時相對主星具有一定的角度，或者有可能恆星與它的盤的相互作用而使物質傾斜，「所有的賭注都作廢了」，博利說。多虧了與這些物質的相互作用，即使沒有其他行星的幫忙，KELT-9b依然能夠向內區運動。

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