恒星变"老"会膨胀，把靠得太近的行星"吞掉"——这长期是天文学的共识。但我国天文学家的一项最新发现颠覆了这个认知：云南大学物理与天文学院钱声帮教授率团队在美国《国家科学院学报》发表论文，宣布发现三颗本该被恒星吞噬、却"活"下来的系外行星，它们的轨道至今仍落在宿主恒星当年最大膨胀范围之内，位于理论上的"吞噬区"。这三颗行星的宿主星系统分别是24 Boo、HD 12648和TYC 4282-605-1，论文题为"The Survival Paradox of Close-In Planets Orbiting Red Clump Giants"（环绕红团簇巨星的近距行星之幸存悖论），林文徐为云南大学博士后第一作者，钱声帮为独立通讯作者，研究由云南大学和中国科学院云南天文台等单位共同完成。新华社中国新闻网
为什么说"本不该存在"
和太阳一样，大多数恒星靠燃烧核心的氢元素发光发热；氢烧完之后，恒星会急剧膨胀变成红巨星，体积能膨胀到几十万到几百万倍，这时离它近的行星就会"遭殃"——要么被膨胀的大气直接吞进去，要么被恒星的引力潮汐一点点拽向恒星，最终坠毁。膨胀的顶峰过后，恒星会收缩下来，进入核心氦燃烧阶段、成为一颗红团簇巨星，而它的近距行星理应与恒星的"洪峰"同归于尽。经典模型对这类行星的判决近乎死刑——但这三颗例外了。新华社
怎么知道恒星真的"吞"过
难点恰恰在这一步：红巨星与红团簇巨星的表面温度和亮度可能十分相近，仅凭外观难以区分，恒星过去究竟膨没膨胀过，看照片是看不出来的。团队用凌日系外行星巡天卫星（TESS）的观测数据，分析三颗宿主恒星亮度的细微变化，通过星震学方法"听"到恒星内部振动，确认它们均已完成红巨星阶段的膨胀和收缩，进入核心氦燃烧阶段。在此约束下，团队用恒星演化模型追溯三颗宿主星过去的膨胀范围，再与现今轨道比对，结果它们的轨道尺度均位于恒星过去的膨胀范围内，落入理论吞噬区域。科技日报中国新闻网
三颗行星里最极端的是牧夫座24号恒星周围的行星：它约每30天绕恒星一周，轨道半径约为日地平均距离的18%，是目前已知距离红团簇巨星最近的系外行星。换句话说，它此刻运行的位置，正是宿主星表面当年必须扫过的地方。科技日报
三个"幸存者"，比一次"意外"重要
如果只有一颗行星幸存，确实可以解释为罕见双星相互作用之类的特殊历史；但同类矛盾出现在多个系统，就意味着需要寻找能够在不同系统中反复发生的演化通道。"过去如果只发现单个幸存的行星，还可以用偶然事件来解释。但这回一次性找到三个’幸运儿’，说明这不是个例，其背后可能存在某种共同的物理机制。"钱声帮说。中国新闻网新华社
至于行星怎么活下来，论文第一作者林文徐给出了几种设想：膨胀过程中内侧行星被吞噬，吞噬时激发恒星的包层物质，在恒星周围形成一个"再生行星盘"，外围行星再在盘内相互作用中迁移到如今的位置；另一种可能是恒星剧烈膨胀中产生的各种相互作用把一些行星"推"了出来。宿主星过去的双星相互作用或合并、吞噬内层行星后的轨道重塑等，也被列为待检验的可能路径。需要强调的是，这些解释目前都还只是假设——论文给出的是"幸存"这个观测事实，而不是一条经过认证的逃生通道。光明网科技日报
对地球意味着什么
这条新闻最牵动人心的投射在这里：也许几十亿年后，太阳会走到红巨星演化阶段，传统理论会认为地球大概率会被膨胀的太阳吞噬，而这一新发现却说明，太阳系，包括人类赖以生存的地球，其远期命运可能比理论预言要复杂得多。但先别急着套用。林文徐提醒，所谓的存活是指行星作为独立天体得以保留，"活"下来的行星并不代表它有生命；幸存的原因至今未知，不能直接推断出地球也会幸存，即使地球最终没有被吞，太阳持续增加的光度也会使地球在红巨星到来之前就失去适合生命存在的条件。这项发现真正的价值，是把"幸存"从经典剧本里的零选项，变成了一个可以研究的问题：三颗"本不该存在"的行星证明，恒星与行星共同演化的经典模型，可能有尚未被写进教科书的物理过程。新华社光明网中国新闻网
