当太阳在约 50 亿年后耗尽核心的氢燃料,它将不可避免地膨胀成一颗吞没水星和金星的红巨星,最终坍缩为一颗地球大小的白矮星。太阳系的远方将变成一片冰冷的荒原。然而,在距离地球约 80 光年的地方,有一颗名为 WD 1856 b 的木星大小的气态巨行星,正不可思议地环绕着一颗死去的白矮星运行——它每 34 小时公转一周,轨道半径甚至比地球到太阳的距离近 50 倍。
这颗行星在 2020 年被 NASA 的 TESS(凌日系外行星巡天卫星)发现时,就让天文学界大跌眼镜:当恒星膨胀为红巨星时,如此近距离的行星理应被高温吞噬得渣都不剩。它是如何在恒星的濒死浩劫中幸存下来的?2026 年 7 月,国际天文学团队在《自然》杂志上发表了一项突破性研究,利用詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)对 WD 1856 b 穿过白矮星前方时的凌日光变及透射光谱进行了精确测量,首次直接捕捉到了死星周围行星的“呼吸”与大气痕迹。
最让人意外的是温度测量结果。通过观测行星凌日时红外辐射的变化,科学家们发现 WD 1856 b 的表面温度高达约 260 华氏度(126 摄氏度)——这远远高于仅靠白矮星当前微弱辐射所能维持的温度。这个温度谜题成为了解开其身世之谜的关键钥匙。西北大学的研究人员通过对行星热历史模型的倒推发现,这种过剩热量不可能是由恒星演化早期的红巨星直接吞噬导致的(那样行星早就被撕碎了),而最可能发生在恒星变成白矮星 3 到 5.5 亿年之后:行星最初在安全的宽轨道上躲过了红巨星阶段,随后在复杂引力系统(该白矮星属于三体系统)的扰动下向内迁移,在逼近死星的过程中因强大潮汐力剧烈加热,并冷却至今。
除了锁定其历史轨迹,韦布望远镜的 NIRSpec 仪器的透射光谱还在其大气中清晰检测到了小云粒和碳氢化合物——主要是甲烷($\text{CH}_4$)的吸收特征。这是人类首次在绕死星运行的行星上直接探测到大气成分。木星大小的行星遮挡了白矮星一半以上的星光,使得这场“尸检”级别的细致观测成为可能。
当我们仰望星空,习惯了用望远镜回望数十亿年前的宇宙历史时,WD 1856 b 与韦布望远镜的这次联手,却像是一台开往未来的时光机。它让我们第一次在现实中窥见了太阳系遥远未来的某种可能版图:当太阳燃尽熄灭,或许在冰冷的白矮星余烬旁,真会有幸存的巨行星裹挟着甲烷大气的微光,在黑暗中继续孤独地转动。
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