这颗行星正在耀斑中，走向毁灭
环球科学约 4 分钟图片来源：Unsplash
撰文｜亚采克·克莱科（Jacek Krywko）
翻译｜林清
恒星通常会用恒星风轰击行星，并用高温灼烧星体。但近期新发现的一颗行星会对母恒星产生意外的影响，这也反过来导致它自身走向毁灭。
这颗恒星名为HIP 67522，略大于太阳，位于约408光年外的天蝎-半人马星协（Scorpius-Centaurus association）。它的年龄只有1700万年，以恒星的标准来看还很年轻，而绕其运行的两颗行星更为年轻。最内侧行星的名叫HIP 67522 b，是一颗气态巨行星，体积与木星接近，轨道半径不到母恒星半径的12倍，大约是水星到太阳距离的七分之一。恒星HIP 67522处于不稳定的年轻阶段，再加上几乎贴在一起的距离，造就了天文学家从未见过的奇观：行星在母恒星表面诱发强烈的耀斑，导致行星自身逐渐走向毁灭。
“在某种程度上，我们很幸运，”荷兰射电天文学研究所的天体物理学家叶卡捷琳娜·伊林（Ekaterina Ilin）说，她带领的团队在《自然》（Nature）杂志发表了关于HIP 67522系统的研究。“在参考了所有已知的恒星-行星系统后，我们奔直开始寻找耀斑——来自恒星表面突然、强烈的辐射爆发。”通过分析美国航空航天局（NASA）的凌星系外行星巡天卫星（TESS）和欧洲空间局（ESA）的系外行星特性探测卫星（CHEOPS）这两台空间望远镜采集到的数据，伊林的团队注意到HIP 67522的耀斑似乎与最内侧行星的轨道周期同步。这些耀斑能量巨大，伊林表示：“其释放的能量超过太阳最强耀斑数千倍。”
这颗气态巨行星在轨道上飞掠恒星时，很可能扰动了恒星强大的磁感线，进而激发了强烈的耀斑。这种扰动使能量波沿着恒星磁感线向下传播，当能量波抵达恒星表面时，便引起耀斑爆发。伊林表示，这颗恒星的磁环“几乎就像一个等待释放的弹簧。行星只是踢出了临门一脚。”根据研究团队的观测，HIP 67522 b每隔一两天就会引发一次耀斑。
这种相互作用对行星造成了严重的破坏：伊林估计，和不触发耀斑冲击的情况相比，这颗不幸的气态巨行星遭受了6倍的耀斑轰击，导致自身大气层被持续剥离。伊林的团队指出，按照这个速度，HIP 67522 b将在约1亿年内从木星体积缩小至海王星大小，甚至更小。她说：“耀斑可能会使行星大气的寿命缩短一半。”
法国宇宙基本定律研究所（Institute of Research into the Fundamental Laws of the Universe）的天体物理学家安托万·斯特鲁葛拉克（Antoine Strugarek，未参与这项研究）说，“学界曾怀疑这类恒星-行星相互作用可能存在，但以前从未得以证实。这是我们首次看到有十分确凿的证据，表明行星以这种方式强烈影响其恒星。”
HIP 67522 b是这类现象的首个例子，但以此推出广泛的结论还为时尚早。伊林表示，研究人员接下来将对比分析该星系内的两颗行星：HIP 67522 b与轨道半径较大的另一颗行星。通过比较两者质量损失速率，可精确计算近距离行星因耀斑触发机制损失的大气质量，而后者可能只受到耀斑的随机冲击。
另一个悬而未决的问题是耀斑触发的确切机制。伊林好奇：“这是一种从行星发出的（磁能）波吗？”她推测该过程可能类似于太阳上的连锁反应：较小的耀斑有时会扰乱附近的磁环，导致它突破临界点发生断裂并引发更强烈的耀斑。
但也许最重要的问题是，这种现象到底有多普遍。目前，伊林想要尝试找到更多通过行星引发恒星耀斑的系统，以供进一步研究。“一旦我们确定作用原理，就能把它转化成一种行星探测技术，”她说。研究人员无需寻找行星本身，而是搜寻耀斑具有特定形式的恒星——如果出现同样的模式表明它们也可能拥有自毁倾向的行星。
本文选自2025年10月《环球科学》杂志的前沿栏目
本文来自微信公众号“环球科学”。如需转载，请在“环球科学”后台回复“转载”，还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。相关内容禁止用于营销宣传。
-电商广告-
《环球科学》2025年10月新刊销售中
戳图片或阅读原文
立即购买