距离地球870光年外,一颗编号为TOI-2109b的系外行星正经历着惊心动魄的生存危机。这颗质量达木星五倍的巨型气态行星,因与母恒星距离过近,公转周期仅16小时,成为天文学界研究行星轨道衰变的"天然实验室"。科学家通过长期观测发现,其轨道正以每三天缩短10秒的速度向恒星螺旋靠近,这颗"热木星"的命运牵动着全球天文学家的神经。
麦考瑞大学研究团队通过整合NASA凌日系外行星勘测卫星(TESS)和欧航局基奥普斯项目的观测数据,构建出这颗行星自2010年以来的完整运动轨迹。研究负责人指出:"在已知5000多颗系外行星中,热木星仅占0.2%,而TOI-2109b与恒星的距离比同类行星更近。对比太阳系中水星88天的公转周期,这颗巨行星的生存环境堪称极端。"
科学家提出三种可能的结局模型:最戏剧性的场景是行星在引力作用下直接坠入恒星,产生类似2020年观测到的ZTF SLRN-2020事件那样的耀斑;第二种可能是行星在潮汐力作用下被撕扯成橄榄球状结构,最终解体;第三种转机则源于光蒸发效应——持续的高能辐射剥离行星大气层,当剩余岩质核心质量低于临界值时,可能逃过被吞噬的命运,演化为类似天王星大小的"超级地球"。
研究团队特别关注光蒸发机制的临界点计算。当行星质量因大气剥离缩减至原质量的五分之一以下时,其洛希极限会向恒星方向收缩,这为行星逃逸提供了理论可能。目前观测数据显示,TOI-2109b的大气层正在以每秒数万吨的速度流失,但能否在坠入恒星前完成核心固化仍需持续监测。
这项发表在《天体物理学杂志》的研究不仅刷新了人类对热木星演化路径的认知,更为理解恒星-行星相互作用机制提供了关键案例。研究团队计划在未来五年内启动专项观测计划,通过光谱分析追踪行星大气成分变化,同时利用引力微透镜效应精确测量行星质量损失速率,这些数据将直接验证现有理论模型的准确性。











