天文學家有了一個令人難以置信的發現，因為他們首次發現了一顆系外行星，它的軌道正在圍繞著一顆進化的，或更老的主星惡化。這顆不幸的行星似乎注定要向其老化的恆星越旋越近，直到最終發生碰撞並被湮沒。

通過提供對處於這種高級進化階段的系統的第一眼觀察，這一發現為行星軌道衰變的漫長過程提供了新的見解。

死於恆星被認為是等待許多行星世界的命運。幾十億年後，隨著我們的太陽越來越老，這可能是地球的最終告別。

哈佛大學和史密森學會天體物理學中心的51 Pegasi b研究員Shreyas Vissapragada說：”我們以前曾檢測到系外行星向其恆星吸氣的證據，但我們以前從未見過這樣一顆圍繞著進化恆星的行星，”他是描述這些結果的一項新研究的主要作者。”理論預測，進化的恆星非常有效地從它們的行星軌道上吸取能量，現在我們可以用觀測結果來檢驗這些理論。”

這些發現將於今天（2022年12月19日）發表在《天體物理學雜誌通訊》上。

這顆命運多舛的系外行星被命名為開普勒-1658b。正如它的名字所示，天文學家通過開普勒太空望遠鏡發現了這顆系外行星，開普勒太空望遠鏡是2009年發射的一項先驅性行星獵取任務。奇怪的是，這個世界是開普勒觀察到的第一顆新的系外行星候選者。然而，它花了將近十年的時間來確認這顆行星的存在，當時這個物體作為第1658個條目正式進入開普勒的目錄。

開普勒-1658b是一顆所謂的熱木星，這是給予質量和大小與木星相當，但圍繞其宿主恆星處於炙熱的超近軌道上的系外行星的暱稱。對於開普勒-1658b來說，這個距離僅僅是我們的太陽和其最緊密的軌道行星–水星之間的空間的八分之一。對於熱木星和其他像開普勒-1658b這樣已經非常接近其恆星的行星來說，軌道衰變看起來肯定會最終導致毀滅。

測量系外行星的軌道衰減對研究人員來說是一個挑戰，因為這個過程非常緩慢和漸進。根據新的研究，在開普勒-1658b的情況下，其軌道周期正在以每年約131毫秒（千分之一秒）的微不足道的速度下降，較短的軌道表明該行星已經接近其恆星。

檢測這種下降需要多年的仔細觀察。觀察從開普勒開始，然後被南加州的帕洛瑪天文台的黑爾望遠鏡發現，最後是2018年發射的凌日系外行星調查望遠鏡，即TESS。所有這三台儀器都捕捉到了凌日，凌日是指當一顆系外行星穿過其恆星的表面並導致恆星的亮度非常輕微地變暗。在過去的13年裡，開普勒-1658b的凌日間隔略微但穩定地減少。

開普勒-1658b所經歷的軌道衰減的根本原因是潮汐力，與地球上的海洋每日漲落的現象相同。潮汐力是由兩個軌道物體之間的引力相互作用產生的，比如我們的世界和月球之間，或者開普勒-1658b和它的恆星之間。這些天體的引力扭曲了彼此的形狀，當天體對這些變化作出反應時，能量就會被釋放。根據所涉及的天體之間的距離、大小和旋轉速度，這些潮汐相互作用可以導致天體互相推開–地球和緩慢向外旋轉的月球就是這種情況–或者向內推開，就像開普勒-1658b向其恆星那樣。

特別是在恆星-行星的組合下，研究人員對這些天體的動力學仍有許多不了解的地方。因此，對開普勒-1658系統的進一步研究應該證明是有啟發性的。

這顆恆星已經進化到了其恆星生命週期中開始膨脹的地步，就像我們的太陽被預期的那樣，並且已經進入了天文學家所說的亞巨型階段。與像我們太陽這樣未進化的恆星相比，進化的恆星的內部結構更容易導致從託管行星的軌道上獲取的潮汐能量的消散。這加速了軌道衰變過程，使其更容易在人類的時間尺度上進行研究。

這些結果進一步幫助解釋了開普勒-1658b的一個內在的奇怪現象，它看起來比預期的更亮、更熱。研究小組說，縮小該行星軌道的潮汐相互作用也可能在該行星本身產生額外的能量。

Vissapragada指出，木星的衛星木衛二也有類似的情況，它是太陽系中火山最多的天體。來自木星對木衛二的引力推拉，融化了這個星球的內部。這些熔化的岩石然後噴發到月球著名的地獄般的黃色硫磺沉積物和新鮮的紅色熔岩表面。

對開普勒-1658b的額外觀測結果的堆疊，可以對天體的相互作用有更多的了解。而且，隨著TESS計劃繼續仔細檢查附近的數千顆恆星，Vissapragada及其同事預計該望遠鏡將發現許多其他系外行星在其宿主恆星的”排水溝”中盤旋的例子。

Vissapragada說：”現在我們有證據表明一顆行星在一顆進化的恆星周圍被吸入，我們可以真正開始完善我們的潮汐物理學模型。開普勒-1658系統可以在未來幾年內以這種方式作為一個天體實驗室，如果幸運的話，很快就會有更多這樣的實驗室。”

Vissapragada最近在幾個月前加入了天體物理學中心，現在正接受Mercedes López-Morales的指導，他期待著系外行星的科學繼續取得巨大的進步。