中国科学家揭示“理论禁区”幸存系外行星

中新网昆明10月27日电 (记者 陈静)云南大学27日消息，该校物理与天文学院教授钱声帮团队发表论文指出，三颗本该被宿主恒星吞噬的系外行星如今仍在恒星演化的“理论禁区”存活，揭示了与经典吞噬理论相矛盾的“幸存悖论”。几个样本的发现表明这一现象可能具有超越特殊个例的共同物理起源。

类似太阳的恒星在中心氢核燃料耗尽后，会演化膨胀为红巨星。附近行星可能被膨胀的外层覆盖直接吞噬，也有可能因潮汐作用损失轨道能量，逐渐向宿主星坠落而被吞噬掉。

钱声帮团队利用对三颗系外行星的宿主星24 Boo、HD12648和TYC4282-605-1亮度中的微弱变化进行星震学分析，确认三颗主星均已进入核心氦燃烧阶段。

在星震与轨道观测约束下，团队利用恒星演化模型追溯三颗宿主星过去的演化膨胀范围，并与现今的行星轨道比较。研究发现它们的轨道尺度均位于恒星过去的膨胀范围内，均落入理论吞噬区域，揭示了这三颗系外行星均应该被它们的红巨星宿主星吞噬，难以幸存。

本研究将近距离行星的幸存悖论从单一个例拓展至多个系统。一个“幸存者”可能源于罕见的双星相互作用或其他特殊历史；多个系统中出现同类矛盾，则提示需要寻找能够在不同系统中反复发生的演化通道，为检验经典模型可能遗漏的共同物理过程提供了新依据。

太阳未来也将经历红巨星演化阶段，这些发现揭示了太阳系包括地球的远期命运可能比经典理论预言的更加复杂。

该篇论文发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)，题为“The Survival Paradox of Close-In Planets Orbiting Red Clump Giants”。云南大学物理与天文学院博士后林文徐为论文第一作者，钱声帮为独立通讯作者。云南大学和中国科学院云南天文台等单位科研人员共同参与本项研究。