你能想象一颗行星在它的恒星膨胀到数千倍的时候还能存活下来吗？这听起来像是科幻小说的情节，但是天文学家却在真实的宇宙中发现了这样一颗奇特的行星。它的名字叫做小熊座8 b（也称为Halla），是一颗气态巨行星，距离地球520光年。它的大小和温度都和木星差不多，但是它的轨道却非常接近它的恒星，只有地球和太阳距离的一半。这使得它成为了一颗“热木星”，表面温度高达1000摄氏度。
Halla的恒星，小熊座8（也称为Baekdu），它的半径几乎是太阳的11倍，质量是我们恒星的1.6倍。它已经变成了一颗红巨星，这意味着它已经耗尽了核心的氢燃料，开始燃烧氦气。这导致了它的能量输出大幅增加，使得它的外层膨胀到原始大小的数千倍。在这个过程中，它会吞噬掉它的内行星，就像太阳在未来几十亿年内会吞噬掉水星和金星一样。
按照常理，Halla也应该在Baekdu的膨胀过程中被完全摧毁，或者至少被剥夺掉它的大气层，变成一颗裸露的岩石核。然而，天文学家在《自然》杂志上发表了他们的发现，证明了Halla不仅没有被吞噬，而且还保持了它的气态巨行星的特征。这是一项令人震惊的发现，因为它违反了我们对于恒星和行星演化的基本理解。
“被恒星吞噬通常会对近距离轨道行星造成灾难性后果，”该研究的共同作者、澳大利亚悉尼天文学研究所的天文学家和研员丹尼尔·胡贝尔在一份声明中说。“当我们意识到Halla设法在其巨星附近生存时，这完全是一个惊喜。”
另一种解释是，Baekdu曾经是后来合并的双星系统中的两颗恒星之一，而Halla是围绕着这两颗恒星的其中一颗运行的。当这两颗恒星合并的时候，它们的轨道能量被转化为辐射能量，导致它们的半径缩小，从而避免了对Halla的破坏。这种情况也有一些理论和观测的支持，例如天鹅座V1309（也称为V1309 Scorpii）。
“该系统更可能类似于《星球大战》中著名的虚构行星塔图因，它围绕两个太阳运行，”该研究的合著者、悉尼大学天文学教授蒂姆·贝丁在声明中说。“如果Baekdu星系最初由两颗恒星组成，它们的合并可能会阻止其中任何一颗恒星膨胀到足以吞噬Halla。”
无论Halla是如何存活下来的，它都是一颗非常罕见和特殊的行星，为我们提供了一个研究恒星和行星演化的独特机会。Halla于2015年首次由韩国天文学家发现，使用了一种称为径向速度法的技术，该技术在遥远恒星的摆动中寻找隐藏行星的拖曳。然而，Halla提出了一个谜团：它围绕着一颗红巨星运行，这是一种非常不寻常的组合。为了确定Halla是Baekdu的原始行星之一，而不是宇宙闯入者，研究人员在 2021 年和 2022 年使用凯克天文台和加拿大-法国-夏威夷望远镜进行了观测，证实了这颗行星的 93 天近圆形轨道已经稳定了十多年。
Halla和Baekdu的故事还没有结束，天文学家还计划用更先进的仪器，如詹姆斯·韦伯太空望远镜，来进一步观测这个奇妙的系统。他们希望能够揭开Halla的起源和命运，以及它的大气层的性质和演化。Halla的大气层可能包含了一些有趣的化学物质，例如水、甲烷、氨等，这些物质在高温和高压的条件下会产生一些奇特的现象。例如，水可能会变成一种叫做超离子水的物质，它的氧原子固定在晶格中，而氢原子则自由移动。甲烷可能会变成一种叫做金刚石雨的物质，它的碳原子结合成金刚石的结构，而氢原子则逸出大气层。氨可能会变成一种叫做金属氨的物质，它的氮原子形成金属键，而氢原子则形成离子键。
Halla的大气层也可能受到了Baekdu的强烈影响，例如辐射、潮汐力、恒星风等。这些因素可能会改变Halla的温度、压力、密度、成分等，导致它的大气层出现一些复杂的动力学和热力学的过程。例如，Halla的大气层可能会出现一些极端的温差，从白天的高温到夜晚的低温，这可能会引起一些剧烈的风暴和气旋。Halla的大气层也可能会出现一些不对称的分布，从靠近Baekdu的一侧到远离Baekdu的一侧，这可能会导致一些不平衡的化学反应和物质输运。
Halla的大气层的探测和研究，不仅可以帮助我们了解这颗神奇的行星的性质和历史，还可以帮助我们拓展我们对于行星科学的知识和视野。Halla是一颗独一无二的行星，它可以为我们提供一个观察和理解恒星和行星演化的新视角。Halla也是一颗具有挑战和吸引力的行星，它可以为我们提供一个探索和发现宇宙奥秘的新机会。
