恒星可以吃掉它们的行星,然后再把它们吐出来

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  尽管很悲惨,行星被其母恒星吞噬是整个宇宙的普遍情况。但它不必然以厄运告终。一组天体物理学家团队利用电脑模拟发现,行星不仅可以在被恒星吞噬时存活下来,而且还可以推动恒星的演化。

  行星系统形成的模型表明:许多行星通常最终会被其母恒星吞噬。这只是轨道动力学的问题。新形成的行星与围绕年轻恒星的原行星盘之间的随机交互作用会使行星进入混乱的轨道,其中一些轨迹最终将行星完全赶出行星系统,而其他轨迹则将它们送往母恒星。另一个吞噬的机会发生在恒星生命即将结束时,当恒星变成红巨星时,这也会影响系统的引力动力学,并可能将行星送入其母恒星的大气层。

  但令人惊讶的是,当这种情况发生时,行星并不总是死亡。天文学家在整个银河系中发现了许多奇怪的系统,行星进入恒星后幸存下来。例如,有一些白矮星系统被一颗巨大的行星紧密围绕,由于距离太近,以至于该行星无法自然形成。有些恒星的大气层中含有数量惊人的重元素,这是岩石天体坠入其中的迹象。还有一些恒星自转速度太快,它们的自转速度被坠落的行星加速。

  所有这些系统都可能是恒星吞噬行星,影响恒星进一步演化的结果。但是,行星真的能在恒星的大气层中生存吗?一组天体物理学家团队使用恒星内部的电脑模拟来解决这个问题,追踪可能落入恒星的各种行星的演化和命运。在他们的电脑模拟中,他们研究了各种质量的行星和褐矮星,他们的模拟支持了行星可以在吞噬中幸存下来。

  例如,在某些情况下,行星可以在恒星大气层内公转并存活数千年。这种运动可以甩掉恒星的物质,使大气层的外缘变薄。在其他情况下,轨道能量的交换会提高恒星大气层的温度,使其看起来比正常情况下更亮。

  但为了在吞噬后幸存下来,行星本身必须相对较大,至少要木星的质量,像地球这样的行星是无法生存下来的。如果行星足够大,行星可以加速恒星的演化,从而使恒星迅速结束生命,将行星从致命的拥抱中解放出来。(编译/台北天文馆施欣岚)

资料来源:Universe Today

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