红巨星吞噬邻近行星？地球能否逃过太阳膨胀危机

2025年11月9日，天文学家借助美国国家航空航天局的“凌日系外行星巡天卫星”（TESS）取得了一项重要发现：处于红巨星阶段的年老恒星对其轨道附近行星产生的破坏力，远超我们之前的想象。这项突破对我们理解太阳未来演化至关重要——当太阳步入红巨星阶段时，地球乃至整个太阳系的命运将面临前所未有的考验。

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TESS望远镜通过监测行星从其母恒星前方经过时引起的星光微弱变化，来搜寻系外行星的踪迹。研究团队从近50万颗恒星的观测数据中，筛选出约15,000个潜在行星信号；随后运用计算机算法，进一步识别出其中围绕刚进入红巨星阶段恒星运行的候选行星，总数约130颗，其中33颗为首次发现的新候选天体。

数据分析显示：在红巨星附近极难探测到轨道较近的行星，这表明大量行星在其宿主恒星演化为红巨星的过程中已被彻底摧毁。

“这些发现提供了有力证据，表明恒星一旦离开主序阶段，便能迅速促使邻近行星轨道衰减、螺旋下坠并最终被吞噬。这种现象长期存在于理论争议中，如今我们得以直接观测其影响，并在大样本恒星群体层面进行量化。”研究团队成员、华盛顿大学研究员爱德华·布莱恩特在声明中表示，“尽管我们早已预料到该效应的存在，但仍对红巨星吞噬近轨道行星的超高效率感到意外。”

当恒星核心的氢燃料耗尽，无法继续通过核聚变维持能量输出时，便标志着其主序阶段的终结，开始进入红巨星演化阶段。此时，恒星核心开始收缩；而外围富含氢的壳层却仍在持续燃烧，导致外层剧烈膨胀，恒星体积可膨胀至原先的千倍之巨。

显而易见，这对邻近行星而言是毁灭性的打击。例如约50亿年后，当太阳步入红巨星阶段，它将膨胀并吞噬水星与金星，其外层甚至可能触及地球轨道。

然而研究团队指出：恒星的破坏机制不仅限于物理吞噬。

“我们认为，行星的毁灭源于行星与恒星之间的引力‘拔河’——即‘潮汐相互作用’。”布莱恩特进一步解释道，“随着恒星演化膨胀，此类相互作用显著增强。就像月球引力在地球上引发潮汐一样，行星也会对恒星施加拉力。这些潮汐作用会持续削弱行星轨道能量，使其轨道不断收缩，最终螺旋内坠，直至解体或坠入恒星。”

数据印证了这一机制：团队聚焦于已开始膨胀的恒星后发现，其拥有行星的概率仅为0.11%，较主序恒星低约3个百分点；此外，红巨星宿主拥有类木星或土星级别巨行星的概率，亦随恒星年龄增长而持续下降。

那么，这一发现对地球能否熬过太阳的红巨星转变意味着什么？

“相较于我们研究中那些距离宿主恒星更近的巨行星，地球显然处于更安全的位置。但需注意，我们仅考察了主序后演化阶段最初的一至两百万年——恒星后续仍有漫长的演化历程。”团队成员、伦敦大学学院研究员文森特·范·艾琳指出，“与研究中缺失的巨行星不同，地球本身或许能侥幸逃脱太阳红巨星阶段的直接吞噬。然而，地球上的生命几乎不可能幸存。”

下一步，研究团队计划收集更多数据，以深入探究为何部分行星成为老年恒星的‘猎物’，而另一些却能幸免——这或将为地球未来的存续前景提供关键线索。

“一旦我们精确测定这些行星的质量，便有希望厘清究竟是何种物理机制驱动其轨道衰减并最终被摧毁。”布莱恩特总结道。

该研究成果已于2025年10月刊发于《皇家天文学会月报》（*Monthly Notices of the Royal Astronomical Society*）。