开普勒的第一颗系外行星正螺旋般地走向毁灭
第一次, 天文学家发现了一颗系外行星，它的轨道正在围绕一颗老化的恒星衰减. 这个注定要毁灭的世界似乎注定要越来越靠近它正在膨胀的恒星，直到它们相撞, 抹去了开普勒太空望远镜发现的第一颗系外行星.
开普勒-1658b的公转周期为3.它是2009年开普勒太空望远镜发现的第一颗系外行星候选者. In 2019, 天体物理学家阿什利·乔托斯(阿什利Chontos)利用声波在恒星中反弹来确认这是一颗系外行星, 她现在是确定其轨道正在坍塌的团队的一员. 开普勒-1658b绕着老化的恒星螺旋走向毁灭, 它提供了一个机会，让我们更多地了解太阳系演化过程中其他星球的命运.
这一发现为行星轨道衰变的缓慢过程提供了新的见解，让我们第一次看到太阳系在生命周期的最后阶段. 人们认为，在大约50亿年后，包括地球在内的许多世界都将面临死于恒星的命运. 科学家称，系外行星开普勒-1568b的寿命还不到300万年.
“几十年来，我们一直让理论家预测恒星及其行星的命运, 但我们以前从来没有观察过它们,” 阿什利Chontos他是网上赌排行榜-十大网赌排名_apple app store体育台排行榜天体物理学亨利·诺里斯·罗素博士后研究员. “我们也可以从太阳系的角度来考虑这个问题. 一旦太阳把所有的氢都聚变成氦，地球还能存活多久? 我们有一些想法，但最终很难说. 这些单行星系统对于帮助巩固这些不同的理论非常重要.”
乔托斯是第二作者 新的研究 发表在《天体物理学杂志快报》上，描述了研究人员对这颗注定要灭亡的系外行星的观察结果.
第一位作者是Shreyas Vissapragada, 他是哈佛大学和史密森学会的51位Pegasi b研究员. “我们之前已经发现了系外行星向其恒星旋转的证据, 但我们以前从未见过这样的行星围绕一颗演化的恒星运行,他说.
对于类似太阳的恒星, “进化”是指那些将所有的氢融合成氦并进入生命的下一个阶段的生物. 在这种情况下，恒星已经开始膨胀成一颗亚巨星. “理论预测，进化的恒星非常有效地从它们的行星轨道上汲取能量, 现在我们可以用观察来检验这些理论,Vissapragada说.
阿什利·乔托斯，亨利·诺里斯·罗素天体物理学博士后
这颗不幸的系外行星被命名为开普勒-1658b. 顾名思义, 天文学家用开普勒太空望远镜发现了它, 这是一项开创性的行星搜寻任务，于2009年启动. 这颗行星是开普勒观测到的第一颗新的系外行星候选者, 当时它被命名为KOI 4.01 -开普勒发现的第四个感兴趣的天体. koi 1、koi 2和koi 3在开普勒发射前就已经被确定.)
早些时候，KOI 4.01被认为是假阳性. 十年之后，Chontos才问世, 看着地震波穿过它的恒星, 意识到数据不符合模型的原因是科学家们认为他们是在模拟一个海王星大小的物体，围绕着一颗太阳大小的恒星. Chontos和她的同事们表明，这颗行星和它的恒星都比最初预测的要大得多, 那时，这颗天体正式进入开普勒的星表，成为第1658颗.
开普勒-1658b是所谓的热木星, 这是系外行星的昵称，它们的质量和大小与木星相当，但围绕其主星运行的轨道非常近. 开普勒- 1658 b, 这个距离仅仅是太阳和离它最近的行星之间距离的八分之一, 汞. 与水星88天的公转轨道不同，开普勒-1658b绕其恒星公转一周仅需3天.8天.
对于热木星和其他离恒星很近的行星来说, 轨道衰变和碰撞看起来不可避免. 但事实证明，测量系外行星是如何沿着其宿主恒星的排水管向下旋转的，是一项挑战，因为这个过程是极其缓慢的. 以开普勒-1658b为例, 新的研究报告称，它的轨道周期以每年131毫秒(千分之一秒)的速度减少.
发现这种下降需要多年的仔细观察. 这一观测从开普勒望远镜开始，然后由位于南加州的帕洛马天文台的黑尔望远镜和凌日系外行星巡天望远镜采集到, 或苔丝, 该项目于2018年推出. 这三种仪器都捕捉到了凌日现象, 当一颗系外行星穿过其恒星的表面并导致恒星亮度轻微变暗时的术语. 在过去的13年里, 开普勒-1658b凌日之间的间隔已经轻微但稳定地减少了.
为什么? 与地球海洋每天涨落的现象相同:潮汐.
潮汐是由绕轨道运行的物体相互拉扯而产生的, 无论是地球和月球，还是开普勒-1658b和它的恒星. 两个物体相互施加引力, 但块头大的总是赢家, 也就是说，越小的身体弯曲得越多.
这种拉扯扭曲了每个身体的形状, 当行星和恒星对这些变化做出反应时, 释放能量. 取决于它们之间的距离, 它们的大小和旋转速率, 这些潮汐相互作用会导致天体相互推开——地球和缓慢向外旋转的月球就是这种情况——或者向内推, 就像开普勒-1658b朝向它的恒星一样.
研究人员对这些动态仍有很多不了解, 特别是在恒星-行星的场景中, 所以天体物理学家们渴望从开普勒-1658星系中了解更多.
Chontos, 他几个月前才来网上赌排行榜-十大网赌排名_apple app store体育台排行榜, 她说，她期待着与这里的理论家和其他天体物理学家讨论她的发现.
“我是第一代非传统学生，”Chontos说. “我没有申请网上赌排行榜-十大网赌排名_apple app store体育台排行榜的本科或研究生院, 因为我在脑海里想象着人们会是什么样子——但我大错特错了, 以最好的方式. 他们做的一切都是对的. 我们系有大约60个博士后是有原因的. 还有在喝咖啡时间和座谈会上, 我有机会和那些给我启发的理论论文的作者交谈.’”
开普勒-1658b的恒星已经进化到其恒星生命周期中开始膨胀的阶段, 就像我们的太阳一样, 它已经进入了天文学家所说的亚巨星阶段. 理论学家预测，与像太阳这样富含氢的恒星相比，进化恒星的内部结构应该更容易导致从宿主行星轨道上获取的潮汐能的耗散. 这将加速轨道衰变过程，使其更容易在人类时间尺度上进行研究.
"即使身体上, 这颗系外行星的系统与我们的太阳系(我们的家园)非常不同，但它仍然可以告诉我们很多关于这些潮汐耗散过程的效率, 以及这些行星能存活多久,乔托斯说。.
她说，开普勒-1658b大约有20亿年的历史，正处于生命的最后1%. 她和她的同事们预测，这颗行星将在大约300万年后与它的恒星相撞.
“开普勒第一行星系统可能的潮汐消亡，作者:Shreyas Vissapragada, 阿什利Chontos, Michael Greklek-McKeon, Heather A. 克努森, 范戴, Jorge p兼并雷斯González, 山姆Grunblatt, 丹尼尔·休伯和尼古拉斯·桑德斯, 发表在最新一期的《天体物理学杂志通讯》(DOI: 10.3847/2041 - 8213 / aca47e). 这项研究来自TESS任务收集的数据, 是由NASA科学任务理事会资助的吗.
Nadia Whitehead来自 哈佛大学天体物理中心 & 史密森尼对本文也有贡献.