本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
“你的声音真低沉,”小女孩惊讶地说。
“这样才能更好地迎接你,”狼说。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。 通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
“天哪,你的眼睛真大。”
“这样才能更好地看清楚你。”
“而且你的手真大!”小红帽惊呼,走到床边。
“这样才能更好地拥抱你,”狼说。
“你的嘴巴真大,”小女孩用微弱的声音喃喃自语。
“这样才能更好地吃了你!”狼咆哮道...
星星和行星之间的关系可能是天体物理学中最功能失调的关系。行星大小的天体似乎与恒星同时形成,从巨大的盘状气体和尘埃盘中聚结和凝结而成,这些盘状气体和尘埃盘围绕着越来越大和密集的中心原恒星天体运行。角动量(质量分布与其速度的乘积)从这些中心团块中释放到周围的盘中,帮助恒星聚集并放松到其最终状态,并将一些盘状物质推入更远的轨道。但是,一些行星,尤其是较大的行星,似乎一心想要更靠近而不是远离它们的母星。在行星形成的早期阶段,它们可以向内迁移,推拉物质盘,将自己拖入惊人的近距离和意想不到的轨道——帮助创造了我们在少数恒星周围发现的“热木星”群体。
其他机制也可能使行星危险地靠近它们的母星。行星彼此之间的引力会使系统不稳定,导致一些世界被抛射到星际空间(据推测形成了已知的“流浪”行星群体),而另一些则要么撞入中心恒星,要么最终进入高度椭圆轨道,在其最近点掠过恒星附近。极度靠近恒星既可以剥离行星的大气层和挥发物(可能将一颗完美的 газовый гигант 变成更微不足道的天体),又会在行星和恒星之间产生强烈的潮汐效应。这些潮汐效应,就像地球上一样,可以拉伸和挤压行星,并演化其轨道。椭圆轨道可以被侵蚀成圆形,这与我们在这些近轨道行星中看到的情况相符。但在特别近的配置中,行星可能会在恒星本身上引起潮汐,而其中一个后果是行星有可能在数百万到数千万年的时间里螺旋式地向内移动,最终被恒星撕碎和吞噬。
行星和它们的恒星父母之间似乎充满了爱恨交织。但是,尽管上述情景是对我们在系外行星系统中看到的配置的合理解释,但我们不确定到底会发生什么。特别是,我们不确切知道行星被恒星吞噬的频率有多高。
梅茨格、吉安诺斯和斯皮格尔一项有趣的新研究可能会从字面上阐明这个问题。他们关于“行星-恒星合并产生的光学和X射线瞬变”的论文研究了当一颗巨大的行星(热木星)最终被恒星摧毁时,精确的后果是什么。这场史诗般的灾难如何上演,部分取决于行星本身的相对大小和密度。高密度的世界会在被瓦解之前深入恒星大气层,但它会产生巨大的热物质尾迹,可以发出“爆发”,或极紫外线或X射线辐射的瞬变闪烁。低密度行星往往会在快速瓦解之前就被“虹吸”到恒星中,被稳定且在某种程度上隐蔽地消耗掉。有趣的是,中等密度的行星可以被撕碎成一个巨大的物质盘,环绕着恒星。这种快速旋转的物质会通过摩擦效应加热,并为持续数周或数月的明亮辐射洪流提供能量。
因此,当恒星吞噬行星时,我们可能会非常清楚地看到它。事实上,这些事件可能与更标准的恒星“新星”一样明亮——在恒星“新星”中,白矮星点燃了自身周围的核聚变外壳——但在风味和某些物理细节上有所区别。因此,最大的问题是我们预计这种事情发生的频率有多高?梅茨格、吉安诺斯和斯皮格尔深入研究了这个问题,并得出一个估计,我们星系中的一颗恒星可能每年到每十年吞噬一颗热木星。这有点难以找到,天空很大,但他们也指出,如果我们用光学和X射线望远镜监测我们附近的银河系邻居仙女座星系(M31),我们很有可能发现这种类型的天体物理学杀婴事件。同样,最新一代的全天监测天文台很有可能在我们自己的星系中捕捉到这种吞噬事件的发生。
所以一定要关注天空,你可能正好能瞥见一颗行星被狼吞虎咽地吞噬...