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被恆星吞噬你的行星可不是什麼好事。但有些行星或許能夠透過天體物理學的考驗,或多或少地保持完整地存活下來。
當一顆與太陽相當或稍大的恆星進入老年期時,它會膨脹成一顆紅巨星,遠遠超出其原始半徑。在此過程中,恆星膨脹的大氣層將吞噬任何附近的行星——這就是內太陽系行星的命運,很可能包括地球。
水星、金星和地球都太小,無法承受吞噬,並且會由於周圍恆星大氣層的阻力而迅速螺旋式地向太陽靠攏。然而,較大的行星或稱為棕矮星的亞恆星天體實際上可以驅散恆星膨脹的外部,並倖存下來。但它們的狀況可能會有所惡化。恆星膨脹的大氣層的密度可以剝離軌道行星的外層,因此出來的東西可能與進去的東西非常不同。
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紐約市美國自然歷史博物館和不列顛哥倫比亞省維多利亞大學的讓-克勞德·帕西和他在《天體物理學雜誌快報》上的同事們進行了一項新的研究,試圖揭示一些吞噬倖存者在與恆星近距離接觸之前的樣子。
近年來,天文學家在已經度過膨脹期的老年恆星周圍發現了多顆處於近軌道的行星或棕矮星。其中一些行星和棕矮星倖存者不出所料是巨行星——一顆的重量是木星的55倍。但有些則小得多——去年發現的兩顆繞著前紅巨星KIC 05807616執行的行星都比地球小。
研究人員得出結論,繞著KIC 05807616執行的小型行星在被其恆星吞噬期間一定經歷了劇烈的變化。帕西和他的同事們估計,這些行星是一個大得多的世界或幾個世界——質量是木星的幾倍——的殘餘物。換句話說,最初的行星比倖存的行星大數百倍。
已知繞其他演化恆星執行的較大行星和棕矮星則完全是另一回事。新的研究發現,這些天體可能或多或少地毫髮無損地逃脫了吞噬。一個需要注意的事項是:帕西和他的同事們沒有考慮行星在恆星熱量下的蒸發效應。研究人員指出,蒸發可能有助於在恆星吞噬過程中減少行星,但他們報告說,該過程的效率尚未得到很好的理解。