北京
一颗恒星死了，它的行星却可能刚刚诞生——而这位“母亲”正在一口一口吃掉自己孩子的 atmosphere。这不是科幻设定，而是天文学家在一颗白矮星身上找到的第一批强证据。
白矮星是类似太阳的恒星耗尽核燃料后留下的残骸。英国华威大学天文学家杰米·威廉姆斯（Jamie Williams）领衔的研究发表在《自然天文学》（Nature Astronomy）上，他和同事在这颗白矮星的大气里发现了异常丰富的铜、锌和铌。威廉姆斯说：“这颗白矮星很独特，因为它有大量铜、锌和铌的痕迹。铌尤其有意思，这是第一次在白矮星中被发现。”
当白矮星大气里出现比氢和氦更重的元素时，天文学家通常认为这是行星带来的“污染”。这颗行星可能是恒星死亡时被摧毁的——大约50亿年后太阳“寿终正寝”时，地球可能面临同样的命运——也可能是原恒星系里的幸存者。但这次的情况不一样。
这颗白矮星有个好记的名字：HS 0209+0832。它的质量大约是太阳的一半，体积却和地球差不多，这些测量值对白矮星来说相当典型。但它相对年轻、非常炽热，温度约35000开尔文（约63000华氏度），而太阳表面温度是5800开尔文（10000华氏度）。它的光谱峰值落在紫外波段，叫它“紫外矮星”或许更贴切。
1999年，天文学家曾用哈勃空间望远镜观测HS 0209，发现它大气中的氦相对过量。这让人意外，因为这么热的白矮星大气里本不该有多少氦。新研究汇总了更多望远镜的数据，包括后来的哈勃数据、远紫外光谱探测器（FUSE）和凌日系外行星巡天卫星（TESS）。
这些补充数据又翻出了更多不该出现的元素，其中铌的丰度是太阳光谱中所见丰度的3倍。研究人员把这颗白矮星的光谱与其他被污染的白矮星以及彗星、陨石等太阳系天体比对，没有找到匹配项：HS 0209是独一无二的。既然天文学家认为大气污染来自被剥离的绕行行星物质，这里可能也是同样的情况——这正是TESS数据派上用场的地方。
威廉姆斯说：“我们还看到这个系统的亮度有变化，我们认为这来自行星绕行时的昼夜相位曲线。”换句话说，随着这颗假想行星公转，系统总亮度会随朝向地球的是哪一面而变化，轨道周期为4.4天，这类行星被称为“热木星”。
综合这些数据，研究人员描绘出一颗化学组成对应着前身恒星生命最后阶段的行星。在他们认为最可能的情景里，原恒星抛出的气体——含锌、铜和铌——提供了第二代行星的原材料。威廉姆斯说：“我们有一颗白矮星，周围环绕着这种来自死星的物质盘。这个盘会碎裂，然后形成一颗行星。”
但就像希腊罗马神话中吞噬子女的萨图尔努斯，这颗白矮星开始煮沸新生行星的大气，把一部分行星大气吸进自己身上，其余大部分则散逸到太空。这种合并不仅解释了HS 0209+0832大气中过量的氦，也解释了那些在太阳系中罕见的元素从何而来。威廉姆斯表示，希望用詹姆斯·韦布空间望远镜尝试直接探测这颗行星——它足够热，能在红外波段发光。
威廉姆斯和威斯康星大学麦迪逊分校的行星天文学家朱丽叶特·贝克尔（Juliette Becker，未参与这项研究）都指出，撇开污染不谈，HS 0209是一颗非常典型的白矮星，这意味着宇宙中可能存在许多其他第二代行星。贝克尔说：“我不知道还有别的什么来源能接近这种奇特程度。这颗白矮星与迄今存在的污染特征非常不同，这非常令人兴奋。”
贝克尔研究行星形成的非寻常情景，她提到第二代行星其实是最早被发现的系外行星，不过那些行星围绕的是脉冲星——质量比太阳大得多的恒星留下的残骸。她说：“我也有很强的偏好：既然存在脉冲星第二代行星，我认为白矮星周围也一定存在第二代行星。”
一颗垂死的恒星，用自己抛出的物质造出一颗新行星，然后又把它吃掉一部分。这套循环是否普遍，目前还只是基于一颗白矮星的推断——但它的化学指纹已经足够特别，让天文学家愿意继续盯着它看。
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