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很多恒星居然也會「偷吃」!那些附近的行星,感覺就像「第三者」

在天文觀測活動中, 無論是太陽系, 還是其它恒星系, 對恒星和圍繞它運行的行星的特征監測、演化研究以及是否具備生命存在條件等, 都是科學家們重點關注的問題。

我們知道, 恒星的產生, 要依賴于眾多氫、氦氣體以及星際塵埃, 在引力擾動下這些物質不斷碰撞、聚集、坍縮, 最終「越吃越胖」, 只要原材料夠多, 最終能達到氫核聚變條件后, 就能形成恒星, 反之只能形成失敗的恒星—褐矮星甚至只能淪為行星核心。

「吃」是恒星形成的必備能力

從恒星的形成過程來看, 沒有足夠的「原材料」肯定是不行的, 同時, 恒星最早期吸引周圍星際物質的能力也是關鍵, 而決定這個能力大小的重要因素, 也是原始星際物質的密度。 密度越大, 恒星早期「核心」吸引物質的基礎就越雄厚, 同時過程也顯得更加容易。

不過, 恒星對于「吃」的追求, 并非完全局限于早期形成階段, 即使恒星誕生以后向外的強烈輻射壓, 阻擋了周圍氣體和塵埃的進一步「輸入」, 并且還向外推散這些「邊角料」, 使它們逐漸形成行星和衛星, 但是, 在恒星系內的行星也形成以后, 有時恒星也「不老實」, 有一定的機率吞噬行星或者「騷擾」行星, 天文學家將這一現象打趣為「吃零食」。

雖然我們所在的太陽系中, 所有行星都非常和平地圍繞太陽運行, 看上去「井水不犯河水」, 但是這種和諧的局面, 在宇宙的恒星系內并非完全這樣。 近期, 科學家們研究發現, 大約四分之一的類太陽恒星(質量與太陽相近),

出現過以「吞噬」的方式「吃掉」它們行星的現象。

「雙胞胎」恒星露出「馬腳」

在已觀測到的恒星中, 有很多是「雙星系統」, 即兩顆恒星圍繞共同的質心運行。 這些雙星系統中, 兩顆恒星的大小、質量、光度、類型等都或多或少存在差別, 而且通過近期的研究, 發現有的「雙胞胎」恒星, 即使它們都是類太陽恒星, 它們的物質組成也有一定區別。

一個國際天文學家團隊, 觀察了 107 對與我們的太陽相似的「雙胞胎」恒星, 發現有 33 顆恒星, 與它們的「雙胞胎兄弟」具有不同的化學特征。 雖然天文學家們早就知道相似的「雙星」物質組成可能會不同, 但是為什麼會出現這個問題、以及比例為何這麼高, 很長時間不得而知。

由于雙星是由相同的氣體和塵埃云所產生,因此它們的化學成分,理論上應該幾乎相同。而造成二者不匹配的原因,只能有兩個,要麼雙星系統的形成過程,并非如天文學家們認為的那樣,有另外一套機制,這個是顛覆性的;要麼是其中一顆恒星「太調皮」,吞噬或者「掠奪」了軌道不穩定的行星,從而將行星的全部或者一部分物質拿來為我所用,從而使恒星的物質組成與其「雙胞胎兄弟」有所不同。

恒星「偷吃」是如何破案的?

剛才提到了,有研究小組發現了33顆異樣的雙胞胎恒星系統成員,這些恒星的化學特征、溫度等,都與模擬出來吞噬行星后的結果相符,特別是其中的鐵和鋰含量較高,這兩種元素在巖質行星中的含量一般都比較豐富。

當判定出這樣的恒星鐵元素較多時,同時又判定它并沒有走到「生命」的盡頭,這顆恒星就顯得與眾不同,因為這樣的恒星內部碳和氧等元素幾乎不會存在,不符合恒星演化規律,那麼就只有一種可能,那就是吞噬了周圍的行星或者「吃」進行星的一部分,從而向我們展示了不一樣的信號。

根據科學家的研究,在所有類太陽恒星中,有 20% 到 35% 的成員吞噬了一些圍繞它們運行的行星。 這個結論與太陽系明顯不同,表明這些圍繞類太陽恒星運行的大部分行星,都經歷了非常動態和混亂的歷史,甚至持續到較近的年代。

知道這個結果有什麼用?

因為這項研究使用了大量樣本,以及強大的統計分析功能,后續可以為尋找類地行星提供更好的證據。

作為太陽系的「母星」,太陽與那些喜歡「偷吃」的恒星不同,因為它的化學特征與「偷吃」恒星不匹配,可以看出,太陽還是非常老實的,太陽系行星也不怎麼「調皮」。

但是,宇宙中很多恒星并不像太陽那樣「穩重」,可能會在周圍的行星上「吃過飯」。如果我們知道具有某些特征的恒星可能是行星吞噬者,實際上更有助于天文學家找到更多的類似地球的行星。

因為如果找到這樣的恒星,在某種意義上,這個恒星系統將會比太陽系更加不穩定,承載生命的基礎條件就會弱化很多,所以我們就可以將其忽略掉,轉而繼續尋找和驗證那些「老老實實」的恒星系統。

由于雙星是由相同的氣體和塵埃云所產生,因此它們的化學成分,理論上應該幾乎相同。而造成二者不匹配的原因,只能有兩個,要麼雙星系統的形成過程,并非如天文學家們認為的那樣,有另外一套機制,這個是顛覆性的;要麼是其中一顆恒星「太調皮」,吞噬或者「掠奪」了軌道不穩定的行星,從而將行星的全部或者一部分物質拿來為我所用,從而使恒星的物質組成與其「雙胞胎兄弟」有所不同。

恒星「偷吃」是如何破案的?

剛才提到了,有研究小組發現了33顆異樣的雙胞胎恒星系統成員,這些恒星的化學特征、溫度等,都與模擬出來吞噬行星后的結果相符,特別是其中的鐵和鋰含量較高,這兩種元素在巖質行星中的含量一般都比較豐富。

當判定出這樣的恒星鐵元素較多時,同時又判定它并沒有走到「生命」的盡頭,這顆恒星就顯得與眾不同,因為這樣的恒星內部碳和氧等元素幾乎不會存在,不符合恒星演化規律,那麼就只有一種可能,那就是吞噬了周圍的行星或者「吃」進行星的一部分,從而向我們展示了不一樣的信號。

根據科學家的研究,在所有類太陽恒星中,有 20% 到 35% 的成員吞噬了一些圍繞它們運行的行星。 這個結論與太陽系明顯不同,表明這些圍繞類太陽恒星運行的大部分行星,都經歷了非常動態和混亂的歷史,甚至持續到較近的年代。

知道這個結果有什麼用?

因為這項研究使用了大量樣本,以及強大的統計分析功能,后續可以為尋找類地行星提供更好的證據。

作為太陽系的「母星」,太陽與那些喜歡「偷吃」的恒星不同,因為它的化學特征與「偷吃」恒星不匹配,可以看出,太陽還是非常老實的,太陽系行星也不怎麼「調皮」。

但是,宇宙中很多恒星并不像太陽那樣「穩重」,可能會在周圍的行星上「吃過飯」。如果我們知道具有某些特征的恒星可能是行星吞噬者,實際上更有助于天文學家找到更多的類似地球的行星。

因為如果找到這樣的恒星,在某種意義上,這個恒星系統將會比太陽系更加不穩定,承載生命的基礎條件就會弱化很多,所以我們就可以將其忽略掉,轉而繼續尋找和驗證那些「老老實實」的恒星系統。

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