中華民國106年 08月16日
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母恆星撕裂成兩顆地球大小行星體 (圖)


 

示意圖:圍繞紅巨星KIC 05807616運行的兩顆地球大小的岩石行星。當這顆恆星逐漸演化成一顆紅巨星時,圍繞其運行的一顆氣態巨行星導致其損失大量外層大氣物質,但是在這一過程中,行星本身也在強大潮汐作用下分崩離析,形成兩顆地球大小的岩石行星體。
 
據美國太空網報道,科學家們表示,一顆大質量系外行星在其瀕死的母恆星的作用下可能已經分裂成兩塊地球大小的碎塊。這一罕見現象將為我們了解其它行星和恆星如何演化提供獨特視角。
 
科學家們所觀測的這顆系外行星圍繞一顆編號KIC 05807616的恆星運行,這顆行星目前已經分裂成兩片碎塊,科學家們謹慎地認為這兩片碎塊的大小稍小於地球。這顆行星之所以發生分裂,是因為其中央的母恆星已經演變為一顆紅巨星,受軌道拖拽效應影響,行星的運行軌道越來越低,強大的潮汐力終於將行星體撕裂。但是出乎意料的是,這些碎裂的碎塊中的一些竟然似乎再次獲得了穩定的運行軌道,研究人員們表示,這一現象說明行星的生命史並不總是以那麼合乎常規的方式開始或結束。
 
來自以色列技術工程學院的艾禮爾·貝爾(Ealeal Bear)和諾姆·索克(Noam Soker)在發給太空網的電子郵件中寫道:「分裂成多塊較小的碎塊之後,行星可以繼續演化,或者徹底消失。」
 
死亡之舞
 
恆星KIC 05807616曾經也是一顆和太陽類似的主序星,然而隨著它逐漸臨近生命的盡頭,它開始膨脹成為一顆紅巨星。其氣體外殼迅速膨脹,將周圍的一切物體吞噬其中,包括過分接近的行星。
 
然而一顆氣態巨行星或許可以逃過被徹底摧毀的命運,它可以扮演一顆伴星的角色,當它巨大的「身軀」穿行在膨脹的恆星外層氣體內部時,它將會把大量的氣體物質攪動並拋射出去,導致恆星損失質量,從而使其體積出現一定程度的收縮。
 
與此同時,強大的潮汐作用讓這顆巨行星不堪重負,它至少分裂成了兩塊比地球稍小一些的碎塊,分別被編號為KOI 55.01 和KOI 55.02,這兩顆「新的」行星分別在距離母恆星90萬公里和110萬公里的軌道上運行,這一距離遠遠近於水星軌道,這裡的溫度太高,完全不可能維持水的存在。
 
儘管在碎裂發生時,這顆巨行星的很大一部分質量可能丟失進入太空或被恆星吞噬,但是其他一些碎塊卻獲得了穩定的軌道。當KOI 55.01 和 KOI 55.02首次被識別出來時,科學家們還隱約探測到第三顆碎片的信號。如果真的能找到其它碎塊的存在,那麼這將增強科學家們認為這兩顆天體來源於同一顆行星母體的信心。
 
和KIC 05807616一樣,我們的太陽有一天也將發生膨脹並成為一顆紅巨星,吞噬內太陽系的一切。但是和巨行星的情況不同的是,水星,金星和地球的質量和體積都太小了,完全對太陽的外層大氣產生什麼大的影響,而那麼足以施加影響的氣態巨行星距離又太遠了。
 
但是在銀河系中,這種行星對恆星的演化施加影響的案例應當是普遍存在的。論文的作者強調有證據顯示在一些垂死恆星的周圍存在著行星,貝爾和索克將這種情況稱作是「我們認為普遍發生的過程。」他們目前計劃繼續對圍繞垂死恆星運行的行星展開監測,對可能的演化路徑進行分析並以此來解釋它們的存在。有關這一研究的論文已經發表在了4月份出版的《天體物理學雜誌》上。
 
烈焰中的行星
 
當去年12月份首次在恆星KIC 05807616周圍識別出系外行星之時,這些行星距離恆星的距離之近讓天文學家們大吃一驚。法國圖盧茲大學的史蒂芬·查皮特(Stephane Charpinet)在電子郵件中告訴太空網稱:「在這項發現之前,天文學界的一項共識是認為行星無法對恆星的演化構成影響,也無法逃脫被紅巨星階段的恆星吞噬的命運。」查皮特本人是首次識別出這幾顆系外行星論文的第一作者。
 
藉助美國宇航局旨在搜尋系外行星的開普勒空間望遠鏡,查皮特和他的小組注意到這顆垂死恆星存在周期性亮度變化。在對數據進行仔細分析之後,他們得出結論認為這一亮度變化是由於這顆恆星周圍存在行星體造成的。
 
查皮特團隊最初發表的觀點是認為這兩顆岩石行星可能是原本存在的兩顆氣態巨行星的外層大氣被剝離后留下的岩石內核。查皮特說:「我們希望其它研究團隊能跟進這一課題並發表他們的觀點,並檢驗我們對這一現象的分析。」他說:「我很高興那麼快就有同行跟進,現在艾禮爾·貝爾和諾姆·索克已經發表了他們對於這一問題非常有趣的看法。」

 
新聞來源:大全民新聞網  
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