一颗新近探测到的、距离地球约 800 光年的气态巨行星绕其恒星运行的速度如此之快，以至于一年只有 16 个小时。问题是，即使按照 TOI-2109b 自身的情况，也没有人能活足够长的时间来变老——这颗类木星气态巨行星灼热无比。
马里兰州美国宇航局戈达德太空飞行中心的天文学家伊恩·黄（Ian Wong）说：“这颗行星上的温度甚至超过了一些恒星。”“如果我们看看过去十年里我们发现的所有行星类别，就知道这些热木星相当罕见。”
气态巨行星本身就相当罕见，但科学家们探测到如此炽热、如此巨大且如此靠近其恒星的行星则更为罕见。
发现一颗巨行星
凌日系外行星巡天卫星（TESS）是一颗绕地球运行的望远镜，研究人员用它来发现遥远的太阳系。2020 年夏天，TESS 在观测一颗距离地球约 800 光年、位于北半球的恒星时，探测到一个大约每 16 小时出现一次的凌日信号。当行星穿过恒星和观测者（在本例中是 TESS）之间时，就会发生凌日信号。
黄说：“警报响了，”并补充说这个信号非常可靠。科学家们联系了世界各地的业余和专业天文学家，以帮助聚焦于该天体，以便进行更多的地球观测。他们还收集了视向速度测量数据，以确定恒星相对于地球的运动。黄说，当行星绕恒星运行时，它们也会让较大的恒星像跷跷板一样轻微移动。研究人员可以跟踪恒星运动的速度来确定行星的总体质量。
研究人员发现，这颗气态巨行星比木星还要大——大约大 35%，他们在本月初发表在《天文学杂志》上的一项研究中报告了这一发现。除了其巨大的尺寸外，TOI-2109b 的质量也约为木星的五倍。
宜人的温暖气候
除了确定其大小和质量外，科学家们还研究了这颗气态巨行星的温度。研究人员计算出这颗新发现行星的白天温度接近 4000 摄氏度。这使得 TOI-2109b 成为我们迄今为止发现的第二热的行星，仅次于KELT-9b。黄说：“作为一个群体，我们才刚刚开始了解这些行星上的物理和化学原理。”
它如此炎热的原因之一是它离其恒星很近。TOI-2109b 离其恒星的距离是我们太阳系中离太阳最近的行星水星的 20 倍。它离得如此之近，以至于每 16 小时就绕其恒星运行一周。相比之下，水星的一年有 88 天。
宿主恒星的半径也比我们的太阳大 70%。“它比太阳更热、更大，”黄说。“这两个天体都相对于太阳和木星进行了缩放。”
螺旋式坠落
事实上，TOI-2109b 离得如此之近，以至于在相对较短的时间内可能会离得更近。这种近距离和强大的引力相互作用正在减缓这颗气态巨行星的整体动量。黄说：“轨道将逐渐变近”，并补充说，天文学家只发现了另一个类似的“热木星”案例，其轨道衰减类似。“在未来几百万年内，它最终会螺旋式坠入宿主恒星。”他说，天文学家将密切关注 TOI-2109b，看看是否能探测到这种减速。
关于 TOI-2109b，我们仍然有很多未知之处，包括它是如何形成的。黄说，这颗行星最初不太可能如此靠近其恒星形成。这颗恒星的年龄很难确定，但它很可能处于生命中期，类似于我们的太阳。
有可能这颗恒星最初离得更远，但以某种方式被推入更近的轨道。天文学家尚未在这颗太阳系中探测到其他行星，而且有可能其他行星可能已被恒星吞噬，或在 TOI-2109b 靠得如此之近时被抛出该系统。黄说，研究团队希望利用詹姆斯·韦伯或哈勃太空望远镜获得更多对这颗恒星的观测时间，以了解更多关于 TOI-2109b 及其太阳系的信息。“如果我们在这颗系统中发现了另一颗行星，那将是非常令人惊讶的，”他补充道。
