最年轻的行星

古希腊哲学家亚里士多德曾认为，时间没有起点也没有终点，我们的地球理应是无限老的；古印度的学者认为，宇宙有起点和终点，但它是循环往复周而复始的，这一轮的地球应该已经存在了将近 20 亿年；而中世纪的一些神学家则搬出了圣经，经过一番推敲，他们认为地球的年龄应该只有几千年。由此可见，如果没有一套科学的方法，仅仅是地球年龄的问题人们都没法达成共识，就更别提研究宇宙了。

后来科学家们开始从自然中寻找线索，并得出了各种各样的数值。而现如今，随着测量手段的不断改进，人们对地球年龄的估计变得越来越精确。根据放射性元素测量推算，如今地球年龄应该在 45.4 亿岁上下。

假设当初地球是随太阳一同诞生的，那么可以认为今天的太阳差不多也应该是这个岁数。当把这个岁数连同太阳的各项数据代入理论并建立模型，于是我们便对恒星这种天体开始有了初步的认识。从此，即使面对一颗若干光年外的恒星，我们也能根据理论模型推算出其大致年龄。知道了恒星的年龄，它周围行星的年龄自然也就知道了，这就是目前我们获知系外行星年龄的大致方法。

上回我们介绍了一颗位于古老的球状星团中的系外行星，它与其母恒星一同诞生于大爆炸后 10 亿年的宇宙黎明时期，以接近 128 亿岁的高龄成为目前人类已观测到的最古老行星。最古老的行星已经上百亿岁，那最年轻的行星有多年轻呢？

要寻找最年轻的行星，它的宿主恒星必须得足够年轻。之前说过，老年恒星很多都位于球状星团这种恒星的“养老院”，与之对应，要想寻找年轻恒星，那肯定得到恒星的“幼儿园”疏散星团中去看一看。

然而疏散星团说它是“幼儿园”都有点过，实际上它顶多只能算是恒星的“摇篮”。在内部动力学和外部潮汐力的作用下，大部分疏散星团很快会被瓦解。虽然星团被瓦解，但是里面的恒星宝宝们大多还保持着队形，此时的结构被称为星协。对于那些主要由 O 型和 B 型大质量恒星组成的星协，人们称其为“OB 星协”。

2016 年，通过开普勒望远镜，天文学家在距离地球最近的 OB 星协 —— 天蝎-半人马星协中发现了一颗年轻恒星 ——K2-33。虽然位于的是 OB 星协，但 K2-33 的质量并不大（只有半个太阳），算是一颗 M 型矮星。

对于这里的不少小恒星来说，它们的原行星盘已经消散。没有了“胎盘”，意味着它们可能已经成功“分娩”出了自己的行星孩子。果不其然，通过凌星法，人们在 K2-33 身边还真就发现了一颗海王星大小的行星 ——K2-33 b。

一般来说，恒星越小“胎盘”也就越小，从而“孩子”的个头通常也不会太大。可是这颗恒星呢，虽然自己不大，但孩子的个头却不小。那是一颗拥有 3.7 倍木星质量、5 倍地球半径的巨行星。

而且这颗巨行星离母恒星还非常近，只有 0.04 个天文单位，几乎是水星到太阳的 1/10。在这种近距离情况下，行星的个头通常只有地球大小。所以这预示着这颗行星虽然已经“降生”，但是有点“婴儿肥”，后续可能还要再经历一个“减肥”阶段。比如在恒星风的作用下，它的外层大气会被逐渐吹走。

根据行星形成的标准模型，这种行星各方面如果要发育“成熟”的话，没个上千万年肯定下不来。而通过模型计算，这颗行星的年龄大约只有 930 万年。在地球这个已经 45 亿岁的“老同志”眼中，它已经不是“年轻人”了，这完全就是个还没满月的“新生儿”。

一个 930 万年的“新生儿”多少还能理解，但面对一个 200 万年的“早产儿”，科学家又该如何应对呢？

金牛 T 星（TTS）是一种还未进入主序星阶段正在形成中的变星，通常年龄不到一千万年。金牛 V830 就是这样的一颗仅有 200 万年历史的前主序星恒星。这颗恒星的质量与太阳相当，但半径足有太阳的两倍，所以推测它目前仍处于向内收缩阶段。但与大部分金牛 T 星不同的是，金牛 V830 貌似没有明显的星周盘。缺乏原行星盘，意味着这里的行星可能已经早于恒星诞生出来。

果不其然，就在发现 K2-33 b 的同一年，通过径向速度法，天文学家确认在金牛 V830 附近确实存在一颗行星 —— 金牛 V830 b。和 K2-33 b 类似，金牛 V830 b 同样是一颗距离恒星非常近的大行星，距离恒星 0.057 个天文单位，并且有着 0.77 倍的木星质量。

对于这种紧挨着恒星，同时个头还非常大的行星，人们称其为“热木星”。

虽然在成熟的类太阳恒星周围已经发现过不少的热木星，但在如此年轻的恒星周围的热木星实属罕见。一个是因为年轻恒星的磁场活动非常强，这会干扰径向速度的信号导致观测困难；另一个是很多热木星当初诞生的时候其实距离恒星比较远，它们是后来迁移到恒星跟前的，而这种迁移通常需要上亿年的漫长时间，这对于刚形成的行星来说时间根本不够。而且这种迁移一般还需要借助伴星或者其他行星的协助，仅凭行星一己之力恐怕不太行。

难道人家就不能直接在恒星跟前形成吗？这个通常来说很难。因为离恒星近温度高啊，这样物质就很难保持固态，加上太阳风再玩命地那么一吹…… 可想而知。而且作为一颗行星引力极其有限，抢资源你根本抢不过人家恒星，没那个能力，知道吧。要不说内太阳系的水、金、地、火为啥都是岩质行星呢。

另外，就算你通过某种手段，拼死拼活地抢过来一批资源，那你也要担心自己会不会落入恒星的“圈套”，别回头直接被人家一口吞掉了。毕竟“常在河边走，哪有不湿鞋”，在这么个大引力源身边，稍有不慎就可能万劫不复。

那这些“巨婴”究竟是怎么出现在恒星面前的呢？

首先，当然不排除在当前位置直接形成的可能性。虽然获取资源很困难，但是星周盘的磁场可能会在防止行星落入恒星方面起到一定作用。除此之外，行星或许有使其在短时间内完成迁移的其他机制，比如与原行星盘的相互作用可能自发地导致其轨道迁移。当然，这些只是初步的猜测，这方面的研究目前仍在进行中。

总之，对热木星尤其是年轻恒星周围的热木星的研究，不仅能帮助完善行星形成理论，同时它也是我们理解包括太阳系在内整个行星系统是如何形成的关键一环。

本文来自微信公众号：Linvo 说宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo

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