天文学家首次见证行星瓦解与死亡全过程

行星WASP-12b在极近的距离上围绕主星旋转，强大的潮汐力使它极度浮肿，行星上的物质也正在流失
推测存在的超级地球
　　中外天体物理学家联合组成的一个研究小组已经明确，太阳系外的一颗巨大行星正在被它的中央恒星扭曲和摧毁——这一发现有助于解释这颗名为WASP-12b的行星体形为何会异常庞大。
　　这一发现不仅可以解释WASP-12b上发生了什么，还意味着科学家获得了绝无仅有的一次良机，来观测一颗行星如何步入它生命的最终阶段。这项研究的合作者之一、北京大学科维理天文与天体物理研究所(Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics)所长、美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的林潮教授说：“这是天文学家第一次见证一颗行星正在发生的瓦解和死亡过程。”科维理天文与天体物理研究所是北京大学新成立的一个研究机构，在这项研究中承担了主要工作。他们在2010年2月25日出版的《自然》杂志上公布了这些发现。
　　这项研究的第一作者李抒?当时仍在科维理天文与天体物理研究所读研究生，她和一个研究小组分析了这颗行星的观测数据，证明其主星的引力如何一边使这颗行星“浮肿”，一边加快了它的迅速瓦解过程。
　　发现于2008年的WASP-12b是过去15年来在太阳系外发现的400多颗行星当中最难以理解的一颗。它围绕着御夫座中一颗质量与太阳相当的恒星运行。和大多数已知的太阳系外行星一样，WASP-12b是一颗巨大的气态行星，在这方面跟太阳系里的木星和土星有些类似。不同之处在于，它在极近的距离上围绕主星旋转，到主星的距离只有日地平均距离的1/44。另一个奇怪之处是，它的体形远远超过了天体物理模型预言的大小。根据估算，它的质量只比木星多大约50%，半径却大了80%，体积是木星的6倍！它还异常灼热，面向主星那一面的温度超过2,500℃。
　　这些研究人员认为，必定有某种机制使这颗行星膨胀到了如此出乎意料的程度。他们把分析焦点放在了潮汐力上，认为WASP-12b上强大的潮汐力足以产生观测到的种种效应。
　　在地球上，地球和月球之间的潮汐力导致海洋一天有两次潮起潮落。然而，WASP-12b距离主星非常近，因此这颗行星上的潮汐力会非常巨大，甚至完全改变了这颗行星的形状，从球形变成了接近橄榄球的形状。
　　这些潮汐力不光会扭曲这颗行星的形状。通过持续不断地改变行星的形状，潮汐力还会在行星内部造成摩擦。这种摩擦产生热量，导致这颗行星膨胀。林潮教授说：“这是第一次获得直接证据，证明行星内部加热 (或者说‘潮汐加热’)能够使这颗行星膨胀到目前的大小。”
　　这些研究者说，尽管WASP-12b非常巨大，它却面临着早早夭折的命运。事实上，过度“浮肿”正是麻烦之一。由于体形过度膨胀，这颗行星已经无法在与主星引力的拉锯战中留住自身的物质。李抒?解释说：“WASP-12b以约每秒60亿吨的速率向中央恒星流失质量。以这个速率，这颗行星将在一千万年里被中央恒星完全吞噬。这听起来似乎是一个很长的时间，但是对于天文学家来说，这个时间很短。这颗行星的寿命仅为地球目前年龄的1/450。”
　　从WASP-12b流失的物质不会直接掉入主星，而是在主星周围形成一个盘，盘旋着缓慢流入主星。对WASP-12b轨道运动的深入分析表明，这个盘中还存在另一颗质量较小的行星在扰动它的轨道。这颗行星很可能是一颗大质量的类地行星——俗称“超级地球”。
　　这个行星物质盘以及包含在其中的超级地球，都可以用现有的观测设施探测到。它们的性质将有助于我们进一步明确WASP-12b这颗神秘行星的历史和命运。