（1）验证“热木星蒸发”理论

早在20世纪90年代，理论学家便提出：靠近恒星的热木星可能因恒星辐射加热大气，使其膨胀至洛希瓣之外，进而被剥离。但这一理论长期缺乏直接观测证据——直到WASP-12b的出现。其大气流失的速率、质量损失与轨道演化的关联性，首次从观测上证实了“蒸发”机制的存在。如今，类似的现象已在其他热木星（如WASP-19b、Kepler-10b）中被探测到，WASP-12b则成为这一理论的“基准案例”。

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（2）恒星-行星相互作用的极端案例

在太阳系中，行星与恒星的相互作用相对温和：地球的潮汐力仅引发海洋涨落，木星对小行星带的引力扰动也未达到吞噬的程度。但WASP-12b展示了当这种相互作用走向极端时的结果——行星不仅是恒星的“附属品”，更可能成为其“燃料补给”。这种相互作用不仅改变行星的命运，也会反作用于恒星：逃逸的大气物质可能富集恒星的外层大气，改变其化学组成与活动模式。未来的研究或将揭示，类似WASP-12的恒星是否普遍具有更高的金属丰度（因吞噬了大量行星物质）。

（3）对“系外行星宜居性”的警示

尽管WASP-12b距离“宜居”相去甚远，但其命运仍对我们理解行星系统的稳定性有重要启示。在银河系中，类似WASP-12的低质量恒星（F/G/K型）占恒星总数的约90%，其中许多拥有近距离热木星。如果这类行星的蒸发是普遍现象，那么许多“潜在宜居带”内的类地行星可能曾经历过类似的“清洗”——要么被恒星吞噬，要么因物质流失而失去大气。这或许解释了为何我们至今未发现大量“第二个地球”——行星系统的演化，远比想象中更残酷。

小结：一颗行星的“最后独白”

WASP-12b的故事，是宇宙中无数行星命运的缩影。它诞生于恒星的星周盘，经历了吸积与碰撞的混乱童年，最终因轨道过近而被恒星的引力捕获，一步步走向毁灭。在这场持续千年的“慢性死亡”中，它不仅为我们提供了研究行星演化的珍贵数据，更以自身的毁灭提醒我们：在宇宙的法则面前，没有永恒的“安全区”。

对天文学家而言，WASP-12b是一扇窗口——透过它，我们看到了引力如何塑造天体，看到了物质如何在恒星与行星间流动，更看到了宇宙中“生”与“死”的永恒循环。而对普通人来说，这颗遥远的蛋形行星，或许正是宇宙最浪漫的隐喻：所有的存在，都是一场与时间的赛跑。

（上篇完，下篇将继续探讨WASP-12b的观测进展、与其他吞噬行星的对比，以及其对寻找地外生命的启示等内容。）

资料来源与术语说明：

本文数据综合自NASA系外行星档案（NASA Exoplanet Archive）、欧洲南方天文台（ESO）相关论文（如《Nature》2010年关于WASP-12b大气流失的研究）、以及莱斯特大学WASP项目组的公开报告。“洛希瓣”“潮汐力”等术语参考了《天体物理学导论》（Carroll & Ostlie着）中的经典定义；物质流失速率的估算基于哈勃COS光谱数据与流体动力学模型的结合。文中“1400光年”距离由盖亚卫星（Gaia DR3）的视差测量数据校准。

WASP-12b：一颗正在被恒星吞噬的“死亡热木星”（下篇·终章）

五、最新观测：JWST揭开“分层蒸发”的神秘面纱

2022年，詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope, JWST）的升空，为WASP-12b的研究注入了新的活力。这台“宇宙之眼”以其无与伦比的红外分辨率，穿透了恒星的眩光，捕捉到这颗垂死行星大气的“微观细节”——而这些细节，彻底改写了我们对其物质流失过程的理解。

此前，哈勃空间望远镜的观测已证实WASP-12b的大气正在以每秒10亿吨的速率流失，且上层大气充满电离的金属离子（如镁、铁）。但JWST的近红外光谱仪（NIRSpec）与中等分辨率光谱仪（MRS）则进一步揭示：这颗行星的大气并非简单的“均匀蒸发”，而是呈现出分层剥离的特征。具体来说，WASP-12b的大气可分为三层：

最外层（电离层）：距离行星表面约1000公里，温度高达K以上。这里的氢、氦原子被恒星的紫外线与X射线完全电离，形成由质子、电子与金属离子组成的等离子体尾，高速向后掠过恒星（速度可达每秒5000公里）。这一层的物质流失最剧烈，占整体流失量的70%以上。

中间层（过渡层）：温度降至3000-5000K，部分离子重新结合成分子（如氢氧化镁Mg(OH)?、二氧化硅SiO?）。这些分子因重力作用短暂停留，但很快又被上层的高温等离子体加热，再次电离并流失。JWST在此层检测到了硅酸盐颗粒的光谱特征——这是首次在系外行星大气中发现固态颗粒的蒸发，暗示行星的岩石核心可能正在缓慢“溶解”。

内层（对流层）：贴近行星表面，温度约2500K。这里的大气以氢氦为主，因高压保持分子状态。但由于上层物质的流失，内层大气正以“补给-流失”的动态平衡维持着——行星内部的热量驱动对流，将深层的气体输送到上层，再被恒星引力剥离。

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这种“分层蒸发”模式，彻底推翻了此前“热木星大气均匀流失”的简单假设。正如主导这项研究的麻省理工学院天文学家萨拉·西格（Sara Seager）所言：“WASP-12b的大气就像一座正在融化的冰山，上层先碎裂坠入恒星，下层则在内部热量驱动下不断补充。这不是‘死亡’，而是一场‘缓慢的解体’。”

更令人震惊的是，JWST还发现了WASP-12b大气中水蒸气的异常存在。按常理，行星表面温度高达2500K，水蒸气应早已分解为氢与氧。但光谱数据显示，中间层的水蒸气浓度竟高达100ppm（百万分之一）——这是因为过渡层的温度恰好处于“水的分解阈值”（约3000K）以下，加上高层等离子体的“屏蔽效应”，使得部分水蒸气得以保留。这种“反常”的分子存活，为我们理解热木星大气的化学演化提供了全新视角。

六、群像对比：WASP-12b与其他“被吞噬行星”的异同

WASP-12b并非孤例。截至2024年，天文学家已在银河系中发现了约20颗“正在被恒星吞噬”的系外行星，它们共同构成了“行星蒸发”的观测样本库。通过对比这些行星的参数，我们能更深刻地理解：哪些因素决定了行星的“存活时间”？

（1）与WASP-19b的对比：恒星类型的差异

WASP-19b是一颗距离地球约815光年的热木星，轨道周期仅0.79天（比WASP-12b更短），宿主恒星是一颗K型矮星（比太阳小、温度更低）。尽管轨道更近，WASP-19b的质量流失速率（1.5×101? kg/s）却略高于WASP-12b——这似乎与“距离越近流失越快”的直觉矛盾。

进一步研究发现，关键差异在于恒星的磁场活动：WASP-19的主星是一颗年轻的K型矮星，磁场强度是太阳的5倍以上，频繁的耀斑与日冕物质抛射（CME）会向行星大气注入大量能量，加速电离与蒸发。而WASP-12的主星是一颗年老的F型恒星，磁场活动较弱，能量注入主要来自稳定的辐射。换句话说，WASP-19b的“额外能量”来自恒星的“暴脾气”，而WASP-12b则来自“长期的辐射烘烤”。

（2）与Kepler-1658b的对比：行星内部能量的作用

Kepler-1658b是一颗更极端的案例：它的轨道周期原本仅0.05天（约72分钟），距离宿主恒星（一颗白矮星前身）仅0.001天文单位（150万公里）——几乎贴着恒星表面运行。但最近的观测发现，它的轨道正在缓慢扩大（每年约0.0001天文单位），这意味着它并未像预期那样被快速吞噬。

原因在于行星内部的热量：Kepler-1658b是一颗质量达木星5倍的“超级热木星”，其内部因引力收缩仍在释放大量热量（类似木星的内部热源）。这些热量驱动强烈的对流，将深层气体输送到上层，增加了行星的整体“浮力”——相当于给行星裹了一层“隔热毯”，抵消了部分潮汐力的拉扯。天文学家模拟发现，若Kepler-1658b的内部热量消失，其轨道会在100万年内缩小至洛希瓣内，最终被恒星吞噬。