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吃下去的行星還能再吐出來?天文學家:確實可以,但地球沒機會
2023/05/09

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很多行星逃不過被恒星吞沒的命運,就連地球也不例外。這種事情在宇宙中其實很普通。但是雖然聽起來很慘,被恒星吞沒的行星卻也并不總是以毀滅告終。

近日一些天體物理學家通過計算機模擬發現,行星有機會在被它們的恒星吞沒后幸存下來。不僅如此,它們還能推動恒星的演化。

藝術家筆下描繪的行星狀星云(中低質量恒星演化的晚期形態)及在其內部運行的行星。

行星被恒星吞沒的基本原理通常只與軌道動力學有關。新生行星與年輕恒星周圍原行星盤之間的引力互動有很大的隨機性,這種隨機性有時會導致行星進入不可預知的軌道。這些軌道中有一些會把行星甩向星際空間,有一些則會使它們墜入恒星。

而在演化至晚期的恒星周圍,行星的命運同樣堪憂。很多恒星在演化晚期會膨脹成一顆巨大的紅巨星。

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這也會影響行星系的引力平衡,并將一些較大的行星送入它們主星的大氣層。

天文學家已經發現了許多古怪的行星系,根據這些行星系的特征,人們可以推測它們的主星曾經吞沒過行星。比如某些恒星含有超量的重金屬元素:對此的一種解釋是它曾經吞沒過巖石質地的天體;比如某些恒星的自轉速度過快,這可能是因為曾有行星墜入,而這可使恒星的自轉加速。

行星在被它們的主星吞沒后,卻也不一定就此毀滅。比如人們曾發現在某些白矮星周圍存在著一些巨大的行星。這些行星過于靠近主星,不可能是在它們現在的位置上自然形成的。

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這些行星系所具有的所有古怪特征都是恒星吞沒行星帶來的。事實上,行星被恒星吞沒后,確實能夠影響恒星的進一步演化。但行星究竟又是如何在嚴酷的恒星大氣中幸存下來的?

研究人員利用計算機,針對不同類型、不同質量的行星,包括褐矮星——一種介于行星和恒星之間的過渡性天體——進入恒星內部可能發生的演化,及它們的最終命運進行了模擬。模擬結果顯示,行星在被恒星吞沒后,依然有機會幸存。

模擬結果顯示,在某些情況下,進入恒星內部的行星可以幸存數十萬年之久。它們可以在恒星的大氣層內環繞恒星的中心運行。在此過程中,它們可以不斷地攪動恒星大氣,將恒星物質甩向太空,導致恒星大氣的外緣變得稀薄。在某些情況下,軌道能量的交換,能夠導致恒星大氣升溫,使之比正常情況亮很多。

但要在恒星大氣中生存,行星本身必須具備一定的條件。最重要的一點是,它必須足夠大,至少要像木星那麼大。較小的行星如地球是不可能在這樣的環境中堅持太久的。

如果行星夠大,其他條件又適合,那麼它不但能夠在恒星內部幸存,還能夠加速恒星的演化,使其生命提前結束,最終使自己從恒星的致命懷抱中掙脫。

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