研究称约四分之一的类太阳恒星会吞噬自己的行星

时间：2021-09-15 05:15:17 来源：作者：网络转载

　　根据一项新研究，四分之一的类太阳恒星会吞噬自己的行星。 太阳系中的行星以稳定的、几乎是圆形的路径围绕太阳旋转，这表明自行星最初形成以来，其轨道并没有什么变化。但是，许多围绕其他恒星运行的行星系统却遭受了非常混乱的过去。

太阳系相对平静的历史有利于地球上生命的蓬勃发展。在寻找可能含有生命的外星世界的过程中，如果科学家有办法确定那些有着类似平静历史的系统，就可以缩小目标。一个国际天文学家团队在《自然-天文学》上发表的研究中解决了这个问题。他们发现，20%-35%的类太阳恒星会吞噬自己的行星，最可能的数字是27%。这表明至少有四分之一的围绕类太阳恒星运行的行星系统有一个非常混乱和动态的过去。

天文学家已经看到了几个系外行星系统，其中大的或中等大小的行星有明显的移动。这些迁移的行星的引力也可能扰乱了其他行星的路径，甚至把它们推到不稳定的轨道上。

在大多数这些非常动态的系统中，也有可能一些行星已经被宿主星吞噬。然而，研究人员不知道这些混乱的系统相对于像太阳系这样比较安静的系统来说有多普遍，后者有序的结构有利于地球上生命的繁荣。

即使有最精确的天文仪器，也很难通过直接研究系外行星系统来解决这个问题。相反，研究人员分析了双星系统中恒星的化学成分。

双星系统是由两颗围绕着彼此运行的恒星组成的。这两颗恒星通常是在同一时间由相同的气体形成的，所以研究人员预计它们应该包含相同的元素组合。然而，如果一颗行星被这两颗恒星中的一颗吞噬，它就会被溶解在恒星的外层。这可以改变恒星的化学成分，这意味着研究人员看到的形成岩质行星的元素--如铁--要比其他情况下的多。

研究人员通过分析107个由类太阳恒星组成的双星系统所产生的光的光谱，检查了它们的化学构成。由此，他们确定了有多少恒星比其伴星含有更多的行星物质。

研究人员还发现了三件事，它们共同构成了毫不含糊的证据，即在双星对之间观察到的化学差异是由吞噬行星造成的。

首先，研究人员发现外层较薄的恒星比其伴星含有更丰富的铁元素的概率更高。这与吞噬行星是一致的，因为当行星物质被稀释在较薄的外层时，会对该层的化学成分产生较大的变化。

其次，富含铁和其他岩质行星元素的恒星也比它们的同伴含有更多的锂。锂在恒星中很快被破坏，而在行星中则被保存起来。因此，恒星中异常高的锂含量一定是在恒星形成之后才到达的，这与锂由行星携带直到被恒星吞噬的观点相吻合。

第三，含铁量高于其同伴的恒星也比银河系中类似的恒星含铁量高。然而，同样的恒星具有标准的碳丰度，而碳是一种挥发性元素，因此不会被岩石携带。因此，这些恒星已经被岩石富集了，来自行星或行星物质。

这些结果代表了恒星天体物理学和系外行星探索的一个突破。研究人员不仅发现吞噬吃行星可以改变类太阳恒星的化学成分，而且发现它们的行星系统中有相当一部分经历了一个非常动态的过去，与我们的太阳系不同。

最后，这项研究为使用化学分析来识别更有可能承载我们平静的太阳系的真正类似物的恒星提供了可能性。