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韦布望远镜揭秘白矮星旁行星,人类得以预见太阳系未来演化图景

   时间:2026-07-05 15:42:48 来源:ITBEAR编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

天文学家利用詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)取得了一项突破性发现:在距离地球约80光年的位置,一颗与木星体积相当的气态巨行星正环绕着一颗白矮星运行。这一特殊的天体系统为人类理解太阳系未来演化提供了关键线索——约60亿年后,太阳将耗尽核心氢燃料,膨胀为红巨星后抛散外层气体,最终留下一颗炽热的白矮星残骸。

这颗编号为WD 1856 b的系外行星最早于2020年由NASA的系外行星巡天卫星(TESS)和斯皮策空间望远镜发现。作为人类首次观测到的完整存活且近距离环绕白矮星的行星,其轨道半径仅为地球公转轨道的2%,公转周期仅1.4个地球日。研究团队通过分析行星凌星现象——当WD 1856 b从母星前方经过时遮挡光线导致的亮度变化,精确测定了这颗行星的质量、表面温度及大气成分。

令人惊讶的是,WD 1856 b的表面温度高达127摄氏度,比仅靠白矮星辐射所能达到的温度高出240华氏度。西北大学团队成员克里斯托弗·奥康纳指出:"这种异常高温表明行星曾经历过剧烈升温事件。"科研人员通过建模推演发现,该行星质量约为木星的4至11倍,其冷却曲线显示它曾在30亿至55亿年前经历过温度飙升,而这一时间早于其宿主恒星转化为白矮星的阶段。

关于行星如何抵达当前轨道,学界存在两种主要假说:其一是在恒星膨胀为红巨星期间被吞噬后幸存;其二是受三合星系统中其他伴星的引力扰动导致轨道迁移。研究团队通过分析行星温度演化排除了第一种可能性——若行星在红巨星阶段被吞噬,其物质结构将被彻底破坏。苏格兰圣安德鲁斯大学项目负责人瑞安·麦克唐纳解释:"行星当前温度更符合向内迁移过程中因引力作用产生的残余热量,这表明它是在恒星完成红巨星阶段后才靠近白矮星的。"

这项发现对理解太阳系未来具有重要启示。当太阳在约50亿年后进入红巨星阶段,内太阳系行星将被吞噬,但木星等外侧行星可能通过类似机制向内迁移。康奈尔大学团队成员维多利亚·伯姆强调:"韦布望远镜的观测能力是关键——白矮星亮度仅为普通恒星的万分之一,且行星凌星过程仅持续8分钟,只有这台百亿美元级设备能同时捕捉完整信号并解析光谱特征。"

目前研究团队仍在持续监测WD 1856系统,试图通过更多凌星事件获取行星大气成分的详细数据。麦克唐纳表示:"这就像用时光机窥视未来,我们正在见证行星系统在恒星死亡后如何开启全新演化阶段。"该成果发表于《自然》期刊,为系外行星研究开辟了新的观测方向。

 
 
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