在宇宙中有一個亙古不變的真理,那就是任何物體都會經歷死亡,區別只是時間的長短。同樣,宇宙中一件令人悲哀的事實是,所有的恆星最終都會死亡。當它們這樣做的時候,它們的寶寶(也就是圍繞它們運行的行星)會發生什麼?通常情況下,對瀕死恆星周圍行星的預測並不樂觀,但一項新的研究表明,其中一些行星實際上可能存活下來。

新的研究表明:當恆星死亡後,一些寶寶行星可以存活下來! 新聞 第1張

一組天文學家仔細觀察了恆星,比如我們的太陽,在生命後期變成白矮星時會發生什麼。事實證明,像地球這樣密度更大的行星可能會在這次事件中倖存下來。但前提是它們的距離是恰好的。

這項新研究來自華威大學天文和天體物理學小組的天文學家。他們的研究是關於行星與白矮星潮汐相互作用的軌道弛豫與激發。

新的研究表明:當恆星死亡後,一些寶寶行星可以存活下來! 新聞 第2張

白矮星是質量不足以形成中子星的恆星的最終狀態。在我們的銀河系中,大約97%的恆星將變成白矮星。當一顆恆星耗盡它的燃料變成一顆白矮星時,這並不是一個溫柔的轉變。在轉變過程中,恆星噴出外層氣體,形成行星狀星雲,任何軌道行星都可能被這種災難性的氣體噴發猛烈地粉碎。

在那之後,任何倖存的天體都將受到恆星坍縮成超高密度白矮星時產生的巨大潮汐力的影響。潮汐力可以將任何軌道行星推入新的軌道,甚至將它們完全逐出太陽系。

更糟糕的是致命的x射線輻射。如果軌道上的一些天體被摧毀或被剝離,這些物質就會落入恆星,導致白矮星發射x射線。很難想象有生命能在恆星轉變為白矮星的過程中倖存下來,但如果有人倖存下來,那麼x射線將是致命的一擊。無論如何,白矮星周圍的環境不是一個好地方。

根據這項新的研究,一些行星可以在這種致命的環境中生存,如果它們足夠密集,並且距離合適的話。

新的研究表明:當恆星死亡後,一些寶寶行星可以存活下來! 新聞 第3張

他們的生存取決於一種被恰當地稱為“毀滅半徑”的東西。根據一份研究,毀滅半徑指的是“一個僅靠自身引力結合在一起的物體,在潮汐力的作用下,與恆星之間的距離”。如果任何行星被白矮星摧毀,那麼碎片環就會在毀滅半徑內形成。

這項研究還表明,一顆行星的質量越大,它在太陽系新潮汐相互作用下存活的可能性就越小。一顆質量較小的行星將受到同樣的力量的沖擊,但它的質量較低可能使它得以生存。

任何一顆行星的生存都是復雜的,取決於許多因素,比如它的質量和相對於毀滅半徑的位置。但這也取決於行星的粘度。一種被稱為“低黏度外地球”的系外行星可以被恆星吞噬,即使它們距離白矮星的中心和毀滅半徑不到五倍。土衛二是低粘度天體的一個很好的例子。

新的研究表明:當恆星死亡後,一些寶寶行星可以存活下來! 新聞 第4張

還有一些“高粘度的外地球”,如果它們位於距離白矮星中心和毀滅半徑兩倍的距離,就很容易被吞噬。高粘度的外地球是一顆核心緻密的行星,核心完全由較重的元素組成。

研究表明,岩石行星能夠在與白矮星的潮汐相互作用中倖存下來,而這種作用會將行星稍稍向外推。這項研究指出了確定與白矮星安全距離的復雜性。根據這項研究,對於一顆多岩石、同質的行星來說,如果它與白矮星的距離“約為水星與太陽距離的三分之一”,那麼它應該能夠抵抗吞沒,並在潮汐力的作用下生存下來。

這項研究將有助於確定天文學家如何尋找白矮星周圍的系外行星。由於白矮星如此之多,這些研究的實用性是有保證的。

相關文章