玩“磁”自焚——行星离母星太近遭耀斑精准打击

周一 · 知古通今   |   周二 · 牧夫专栏 

 周三 · 太空探索   |   周四 · 观测指南  

 周五 · 深空探测  |  周六 · 茶余星话   |   周日 · 视频天象

这颗行星似乎正在触发太阳爆发异常强烈的耀斑。

行星 HIP 67522 b 被其主恒星耀斑轰击的示意图

（图片来源：莱布尼茨波茨坦天体物理研究所的Janine Fohlmeister）

有些行星将“作死”诠释到了极致。最近，天文学家发现了一颗注定毁灭的行星，它的公转轨道过于靠近其母星，以至于引发了剧烈的爆炸，导致自我毁灭。

这颗紧贴恒星公转、正走向自我毁灭的太阳系外行星被称为 HIP 67522 b。它围绕一颗仅有 1700 万岁（相当于地球年龄的约 0.0001%）的年轻恒星运行，它公转一圈的时间仅需地球上7天，短得惊人。

相比之下，我们正值中年的太阳已有46亿岁，这颗系外行星（名为 HIP 67522）的“母星”只能算个“婴儿”。这意味着它能量充沛。

自 20 世纪 90 年代中期首次发现系外行星以来，天文学家一直在思考：系外行星是否能够以极近距离环绕其恒星运行，从而使恒星的磁场受到影响？尽管迄今已发现5000多颗系外行星，科学界却始终未能找到答案——直到今天。

荷兰射电天文研究所（ASTRON）研究团队负责人叶卡捷琳娜·伊琳表示："我们从未见过HIP 67522这样的恒星系统——当这颗行星被发现时，它刷新了已知纪录，成为公转周期短于10天的最年轻行星。这完全是前所未有的现象，我脑海中涌现出无数疑问，许多细节仍有待厘清。"

该团队是在使用NASA的系外行星探测卫星“凌日系外行星勘测卫星”（Transiting Exoplanet Survey Satellite，简称 TESS）来观测爆发性恒星时发现 HIP 67522 的。TESS 发现 HIP 67522 行星有一些有趣的特征，这促使欧洲航天局（ESA）的“查奥普斯”（Cheops，用于研究系外行星的卫星）对其进行进一步的调查。

伊林说：“我们迅速向‘查奥普斯’望远镜申请了观测时间，该望远镜能够根据需求对单个恒星进行超精确观测。借助‘查奥普斯’望远镜，我们观测到了更多的耀斑，总计达 15 次，几乎全部都朝我们这个方向而来，这是因为从地球上看，这颗行星正从恒星前方经过。”

行星 HIP 67522 b 释放出一股能量波沿着磁力线向其主恒星的表面方向传播，从而引发了大规模的耀斑

（示意图，图片来源：Danielle Futselaar）

伊琳与团队成员发现，当这颗"黏人"的行星从恒星HIP 67522前方经过（即发生"凌星"现象）时，恒星就会爆发耀斑。这意味着这些耀斑极有可能是由行星本身引发的。研究团队推测，这是由于HIP 67522 b行星距离恒星过近，对它施加磁力影响所致。

当行星围绕恒星旋转时，它会积聚能量，这些能量会以波的形式沿着恒星的磁感线传播。当波峰撞击恒星表面时，就会引发一次大规模的耀斑爆发。

伊林解释道：“这颗行星似乎会引发特别强烈的耀斑。它沿着恒星的磁力线所释放的波会在特定时刻引发耀斑，但这些耀斑的能量要比这些波的能量高得多。我们认为，这些波就像导火索，引爆了恒星表面那些蓄势待发的'能量炸弹'。”

“黏人”行星如何导致其所属恒星“情绪失控”的示意图

（图片来源：欧洲航天局ESA）

因此，该现象成为了行星能够影响其恒星行为的首个确凿证据。这对HIP 67522 b可能不是个好消息——引发的耀斑并非漫无方向，它们精准轰击着行星本身。量化数据显示，该行星承受的辐射强度，达到同轨道距离行星通常承受值的六倍之多。

可以预见，这种持续打击对HIP 67522 b而言无疑是灭顶之灾。这颗行星目前体积与木星相仿，但密度却近乎棉花糖。

在强烈辐射的侵蚀下，行星稀薄的外层大气正被不断剥离，导致本就有限的质量持续流失。据推算，未来1亿年间，HIP 67522 b将从木星大小萎缩至海王星尺寸（失去近90%的体积，相当于1200个地球大小）。研究团队坦言，尚无法确知这些行星自己招惹来的耀斑最终会对其造成何等程度的破坏。

"当前有两大关键任务亟待开展，"伊琳指出，"首要任务是通过多波段观测确定耀斑释放的能量类型——比如紫外线和X射线，它们对系外行星具有更强的破坏能力；其次需要寻找并研究其他类似的恒星-行星系统，当样本量从单个案例扩展到10至100个时，理论天文学家才能开展有效分析。"

该研究成果已于7月2日（周三）发表在《自然》期刊。