浙江
一颗遥远的系外行星为何会神秘失踪？
神秘消失的行星。Robert Lea
距离地球1000光年远的系外行星TOI-2535 b让天文学家大吃一惊。2019年4月至2026年3月间，这颗公转周期仅8.25个地球日的行星，在人类的望远镜中连续7年表演了使其主星亮度下跌的把戏，却在今年3月后突然消失了。
TOI-2535 b是一颗所谓的“热木星”，这意味着它的个头很大，是一颗气体巨行星；与此同时温度又很高——因为它距离主星很近——它围绕主星旋转一圈所需的时间只及太阳系水星的1/10。
过去7年中，NASA的系外行星凌星巡天卫星（TESS）一直在监视这颗行星。在此期间人们就发现有些古怪——TOI-2535 b的出现似乎总是神出鬼没——它时而提前6小时从其主星前方掠过，时而又推迟6小时从其主星前方掠过。2026年3月之后，它干脆不再出现了，TESS再也没有观测到它从主星前方掠过所造成的主星光度下跌。TOI-2535 b消失了。
TOI-2535 b去了哪里？除去天马行空的想象，天文学家更喜欢用数据说话。数据可能不全，但不会骗人。TESS的观测数据显示，TOI-2535 b是被某种力量拽离了原有轨道。而这种力量就来自它的近旁。能够施加这种力量的，是某个不可见的近邻——最合乎常理的，是一颗隐藏在黑暗中的未知行星。
研究人员称，这颗行星的轨道在它未知近邻的引力影响下，发生着摆动。而现在它已经偏离了原有平面，使得原本从地球上可以看到的TOI-2535 b造成的凌星，变得不再可见。
参与研究的加州大学洛杉矶分校的科学家称，宇宙并不总像时钟般精准。有时候同一个行星系统中的多颗行星会产生相互影响，这种影响会导致它们的轨道发生变化。而TOI-2535 b所在的这个行星系统是一个极端个例， TOI-2535 b与其未知近邻的相互影响是如此之强烈，行星轨道面的夹角会快速变化，以至于行星能够在我们眼皮底下消失。
研究人员基于数据进行了推算，结果显示，在未来至少30年内，TOI-2535 b都不会再次出现。反倒是它的那位神秘近邻，有可能比它更早地出现在观测视野中。
“热木星”是一种特殊的系外行星形态。理论上，像木星那样的气体巨行星不可能在与主星距离很近的地方形成。它们的形成需要大量的冰，而这样的地方总是靠近原行星盘的外围。换言之TOI-2535 b是从其行星系统的外围迁徙到现在所在的位置的。
理论上，“热木星”向内迁徙的方式又有两种。一种比较“暴力”——如果它和其他的行星级天体发生了某种近距离接触，就有可能被甩入一条椭圆形轨道，然后在与主星的影响互动过程中，一点点地修圆，最终到达一个近似圆形的小轨道上。
另一种方式是，它是在原行星盘中，与其他行星一起被缓缓拉向主星方向的。这是一个比较平和渐进的过程。如果能够实现，那么最终整个行星系统应当比较扁平，不同行星的轨道平面间不会出现过于极端的倾角。
假如TOI-2535 b是通过第二种方式达到现在位置的，那么它的神秘消失，表明这样的扁平行星系统到了演化后期，轨道平面之间仍有可能出现大的夹角。也就是说，缓慢的迁徙与大的轨道平面夹角可以共存。但这是一种不典型的配置。
鉴于TOI-2535 b有一个行星近邻，其渐进内旋迁徙的可能性，要高于被暴力甩入。所以研究人员认为，我们在TOI-2535 b身上看到的，可能真的是某种罕见的事件。
相关研究发表在11月9日的《天体物理学杂志快报》上。
参考
A TESS Disappearing Act: The Vanishing Transits of TOI-2535 b
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aeb4a4
First known ‘disappearing planet’ has a neighbor that makes it wobble like a top
https://www.eurekalert.org/news-releases/1151149
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