2024-11-05 07:53来源:本站
包括地球和围绕太阳运行的兄弟行星在内的行星系统在其大约45亿年的存在期间非常稳定。但并不是所有的行星系统都如此幸运,一项涉及“双星”的新研究表明。
科学家周三表示,对91对大小和化学成分匹配的恒星进行的研究显示,有惊人数量的恒星显示出吞噬了一颗行星的迹象,可能是在这颗行星因各种原因冲出稳定轨道之后。
这项研究观察了在同一星际气体云和尘埃云中形成的双星,即所谓的共产星,它们具有相同的化学组成,质量和年龄大致相同。这是“双胞胎”。虽然这对双星在我们的银河系中朝着同一个方向一起运动,但它们并不是由两颗恒星相互引力束缚的双星系统。
当一颗恒星吞没一颗行星时,它的化学成分会发生变化,因为它包含了构成这个注定要毁灭的世界的元素。研究人员寻找与它们的孪生兄弟不同的恒星,因为相对于某些其他元素,它们有更多的铁、镍或钛等能说明岩石行星残余的元素。
“这是共生系统中两颗恒星元素丰度的差异,”澳大利亚莫纳什大学的天文学家Fan Liu说,他是发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者。
在其中七对恒星中,有一颗恒星有行星吞噬的证据。
研究人员说,一颗行星死亡的原因可能包括一颗更大的行星引起的轨道扰动,或者另一颗恒星令人不安地靠近,破坏了行星系统的稳定。
澳大利亚国立大学和俄亥俄州立大学的天体物理学家、该研究的合著者袁森·廷说:“这真的让我们对我们在宇宙中的偶然位置有了新的认识。”“像太阳系这样的行星系统的稳定性并不是必然的。”
研究人员使用欧洲航天局的盖亚空间天文台来识别这对双胞胎,并使用智利和夏威夷的望远镜来确定它们的组成。这些恒星离我们的太阳系近的只有70光年,远的有960光年。一光年是光在一年内传播的距离,5.9万亿英里(9.5万亿公里)。
研究人员说,虽然他们的观察很可能表明整个行星被吞噬,但也有可能是在行星形成期间被消耗的行星基石。
在死亡的阵痛中,我们的太阳和其他类似的恒星急剧膨胀,吞噬所有轨道近的行星,然后坍缩成一种被称为白矮星的密集燃烧的灰烬。
“我们知道,所有像太阳这样的恒星最终都会成为巨星。太阳的外壳将会膨胀并最终吞噬地球。”
但这项研究中的明星都处于生命的黄金时期,并没有接近生命的尽头。
考虑到所研究的恒星对中约有8%的恒星显然吞噬了一颗行星,行星系统中的不稳定性可能比以前所知的更为普遍。
大多数行星系统应该是稳定的,因为在我们的太阳系中,行星主要受其主恒星的影响,而不是它们的兄弟行星,丁说。
“但是对于其他具有不同初始条件和配置的行星系统,这可能会崩溃,导致非常混乱的动力学,”Ting补充说。
廷说,这项研究表明,“不可忽视的行星系统的一部分确实是不稳定的,这意味着总是有行星被抛出或抛出。”
考虑到这些任性的行星中只有一小部分可能被它们的主恒星吞没,而不是简单地在宇宙中游荡,这些行星的流亡者可能比之前猜测的要多。
“了解哪些行星系统是稳定的或不稳定的是行星动力学理论家的长期目标,”丁说。