詹姆斯-韦伯望远镜探测到两颗超罕见的行星正围绕死星运行

詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）是一台强大的太空望远镜，它可以观测到遥远的天体，揭示宇宙的过去。但是，最近，它又有了一个新的突破，让它能够像科学水晶球一样，预测太阳系的未来。

这个突破是 JWST 发现了两颗围绕着两颗不同的死亡恒星（或称 “白矮星”）运行的太阳系外行星（或称 “系外行星”）。这两颗行星非常特别，因为它们与太阳系中的气态巨行星木星和土星非常相似，而且它们的母恒星也是太阳的命运的类比。当太阳在未来的某一天变成白矮星时，它可能会摧毁太阳系内部的所有行星，直到木星。

天文学家发现，白矮星周围很少有行星存在。这两颗候选行星非常特殊，因为它们在温度、年龄、质量和轨道分离度方面与我们外太阳系的行星比以前发现的任何行星都更加相似。这是人类第一次看到行星系统在恒星死亡后的样子。

JWST 使用了它的中红外仪器（MIRI），直接观测到了这些候选行星围绕白矮星 WD 1202-232 和 WD 2105-82 运行。其中一颗候选系外行星与其白矮星宿主的距离大约相当于地球与太阳距离的 11.5 倍。另一颗候选行星距离其死亡的恒星母体更远，大约是我们的行星与恒星之间距离的 34.5 倍。

这些行星的质量目前还不确定，穆拉利及其同事估计它们的质量是木星的 1 到 7 倍，木星是太阳系中质量最大的行星。

科学家认为，当太阳在大约 50 亿年后耗尽其核心的核聚变燃料时，它将膨胀为红巨星。届时，它的外层将继续进行核聚变，而且会延伸到火星的轨道，吞噬水星、金星、地球，甚至可能也会吞噬火星。最终，它的外层将冷却并脱落，留下一个由耗尽的恒星物质组成的行星状星云，以及一个冒烟的恒星核心，也就是白矮星。

然而，这些系外行星的发现暗示了当太阳消亡时，火星、木星和土星之外的行星会发生什么。

科学家预计，恒星死亡后，行星会向外漂移，进入更宽的轨道。因此，如果把这些候选行星的时间往回拨，你会发现它们的轨道间隔与木星和土星相似。

如果这些行星被证实存在，它们将提供直接证据，证明像木星和土星这样的行星可以在主恒星死亡后存活下来。

此外，这次发现的白矮星核心被比氢和氦更重的元素污染，天文学家称之为 “金属”。这可能暗示了太阳死亡后，火星和木星之间的小行星带中的天体会发生什么变化。

科学家推测，巨行星通过把彗星和小行星赶到恒星表面来造成金属污染。这些行星的存在加强了金属污染与行星之间的联系。由于 25% 到 50% 的白矮星都会出现这种污染， 这表明白矮星周围可能有很多巨行星。

因此，任何在太阳死亡后幸存下来的小行星都可能发现自己被木星和土星砸在了太阳的尸体上。

这一双重发现令人印象深刻，它不仅预测了我们行星系的未来，还代表了一项罕见的科学成就。

自 20 世纪 90 年代中期发现第一颗系外行星以来，天文学家已经发现了约 5000 个围绕太阳系外恒星运行的世界。据行星协会称，截至 2020 年 4 月，这些系外行星中只有 50 颗是通过直接成像发现的。

这是因为在如此遥远的距离上，行星发出的任何光线通常都会被该行星母恒星发出的强光所淹没，因此直接发现系外行星就好比看到一只坐在灯塔点燃的灯上的萤火虫。

因此，人们通常是通过系外行星对恒星光线的影响来观察它们的，这种影响可能是系外行星在穿过或 "过境 "恒星表面时导致光线输出下降，也可能是行星在引力作用下牵引恒星时产生的 "摆动 "运动。

JWST 通过直接成像法发现了这两颗系外行星，这意味着它拍摄了它们的照片，并看到了行星本身发出的光。这是一项非常困难的技术壮举，因为大多数被发现的系外行星都是通过间接的方法发现的。这些间接方法往往倾向于距离恒星更近的行星。而直接成像法则更善于发现距离恒星更远、轨道间隔更宽的行星。

通过直接发现这些行星，JWST 开启了进一步研究这些世界的可能性；科学家们现在可以开始研究行星大气的成分等问题，并直接测量它们的质量和温度。

这些系外行星并非都在意料之中，而这些怪异之处甚至可能会改变天文学家对系外行星的总体看法。

如果这些是行星，那么它们在中红外波段的亮度并不像我们预期的那样红，这一点令人惊讶。考虑到这两颗系外行星的年龄以及它们在 15 微米处的亮度，JWST 在 5 微米和 7 微米处收集到的光量比科学家们预期的要亮，这可能会挑战人类对系外行星大气物理学和化学的理解。

而这个观测的结果，也可能这意味着存在着另一个光源，比如一颗围绕行星运行的受热卫星。

如果这些行星真的有卫星，那么它们可能是太阳系中的类似物。木星和土星都有数十颗卫星，其中一些是活跃的世界，有着地质活动、液态水或甚至生命的可能性。例如，木星的卫星欧罗巴有着一个巨大的地下海，土星的卫星土卫六有着喷发的冰火山。

JWST 的寿命预计至少为 5 年，但有可能延长到 10 年或更长。在这段时间里，它将为人类提供前所未有的宇宙视野，让我们更加了解我们的起源和未来。

如果 JWST 能够探测到这些系外行星的卫星，那么它可能会揭示一些关于它们的起源、演化和特征的信息，也许还能发现一些意想不到的惊喜。