當太陽壽終正寢時，地球能否逃脫被太陽吞噬的命運？

　　近期，一支國際團隊的研究有望給這個問題的答案帶來新的解釋。他們精確計算了一顆擁有近距離行星的紅團簇巨星的年齡，這一年齡結果直接挑戰(zhàn)了以往研究中利用雙星模型來規(guī)避近距離行星被母星吞噬的解釋。相關研究成果日前在線發(fā)表于《天體物理學雜志通訊》。

　　據(jù)了解，大部分太陽系外行星系統(tǒng)與太陽系一樣，圍繞燃燒的“太陽”(宿主恒星)穩(wěn)定運行。恒星的壽命終有盡頭，太陽并不是永恒的，約50億年后，太陽將結束穩(wěn)定的主序階段，成為一顆紅巨星，半徑向外急劇擴張并吞噬位于內側軌道的行星。這部分中心恒星半徑擴張所覆蓋的范圍將成為其附近行星的“禁區(qū)”。

膨脹紅巨星與近距行星示意圖。圖片來源：International Gemini Observatory

　　2023年6月，《自然》雜志發(fā)表的一項研究稱發(fā)現(xiàn)了一個特殊的行星系統(tǒng)：在距離主星——一顆經歷過半徑膨脹過程的紅團簇星(8 UMi)不到0.5個天文單位的地方，有一顆行星(Halla)正以極圓的軌道圍繞宿主恒星運行。

　　為什么這顆主星在半徑增長過程中沒有吞噬如此靠近它的行星呢？研究人員將該謎團歸因于這顆宿主恒星的特殊演化過程，他們認為，雙星并合模型使得這顆主星可以跳過半徑增長過程，但這個模型需要至少86億年來完成演化。因此，年齡測量成為了判斷該主星演化路徑的重要參數(shù)。

　　由于雙星并合過程并不改變系統(tǒng)自誕生以來在銀河系中的運動以及重元素豐度特征，國際團隊基于Gaia DR3(歐洲空間局蓋亞全天天體測量干涉儀第三批數(shù)據(jù))提供的天體位置測量數(shù)據(jù)、SOPHIE高分辨率觀測光譜，以及LAMOST(郭守敬望遠鏡)紅團簇巨星樣本，可以從這顆恒星(8 UMi)的運動學和化學性質推斷其真實年。

　　通過運動學分析，國際團隊發(fā)現(xiàn)8 UMi是一顆年輕的薄盤星，并計算出8 UMi恒星的年齡約為30～40億年。

　　“我們的觀測顯示，8 UMi是一顆年輕恒星，且該星年齡的測算結果與其作為單星演化的年齡一致，而比雙星演化中的理論年齡年輕的多�！闭撐淖髡�、北京大學研究員張華偉說告訴《中國科學報》。

　　該觀測證據(jù)還表明，雙星模型所需的演化時間與8 UMi目前測量的年齡不符，這使得近距行星如何逃避吞噬之謎的問題再現(xiàn)，也意味著還有更多潛在效應，如引力潮汐可能會在恒星-行星系統(tǒng)的后期演化中發(fā)揮重要作用。

　　“類似地球這樣離母星較近的行星，其最終的軌道演化或許比我們曾經認為的更加復雜多樣，研究也為地球可以逃脫未來‘膨脹太陽’的吞噬提供了無限遐想。”論文作者、中國科學院大學副教授黃樣說。