一項新的研究表明,衰老的恆星可能會消滅最靠近它們的巨行星。由倫敦大學學院和華威大學天文學家領導的研究提供了新的證據,表明這些行星可能會隨著其宿主恆星的演化而被拉向內並被摧毀。
最終,像太陽這樣的恆星將耗盡氫燃料。當這種情況發生時,它們將開始冷卻並膨脹。進入紅巨星階段 科學家估計,太陽將在大約 50 億年後達到這個階段。
新研究成果發表於 英國皇家天文學會每月通知它是基於對近 50 萬顆剛進入階段的恆星的觀測。它們生命週期的“後主序列”
紅巨星周圍失蹤的行星
研究人員確定了 130 顆行星和候選行星(尚未確認)在這些恆星附近運行,其中 33 顆以前從未被發現。
然而,一個清晰的模式出現了。緊軌道上的行星在已經膨脹到足以成為紅巨星(即後主序演化後期的行星)的恆星周圍要少得多。其中許多恆星可能已經被摧毀了。
主要作者愛德華布萊恩特博士(倫敦大學學院和華威大學的野鴨空間科學實驗室)解釋道:「這是強有力的證據,表明當恆星按照其主要序列演化時,它們會導致行星螺旋向它們飛去並迅速被摧毀。這一直是爭論和理論的話題。但現在我們可以直接、可測量地看到這對居住恆星規模的影響。」
“我們預計會看到這種影響。但我們仍然感到驚訝的是,這些恆星似乎如此有效地吞噬了附近的行星。”
毀滅行星的引力
研究團隊認為,這個過程是由恆星與其行星之間的引力拉鋸戰所驅動的。也稱為潮汐反應。當星星變大時,這種效應就會更強。
布萊恩特博士說:「我們認為毀滅的發生是由於行星和恆星之間的引力拉鋸戰。這被稱為潮汐反應。隨著恆星的演化和膨脹,這種反應會變得更加強烈。就像月球拉動地球的海洋產生潮汐一樣。行星拉動恆星,這些反應減慢了行星的速度,導致其軌道收縮。導致它向內向螺旋恆星,直到行星分離或落向恆星。」
這對我們的太陽系意味著什麼?
這項發現也引發了人們對太陽系遙遠未來的疑問。
合著者文森特·範·艾倫博士(倫敦大學學院野鴨空間科學實驗室)表示:“幾十億年後,我們的太陽將膨脹並成為一顆紅巨星。當這種情況發生時,太陽系中的行星還會繼續有生命嗎?我們發現,在某些情況下,行星並不是那樣的。”
「地球肯定比我們研究中的巨行星更安全。它距離恆星非常近,但我們只關注後主序列的第一部分。那隻是最初的一兩百萬年。恆星仍然有很多演化過程。”
“與我們研究中缺失的巨行星不同,地球本身可能逃脫太陽的紅巨星階段。但地球上的生命可能無法生存。”
科學家如何發現行星?
為了進行這項研究,研究人員使用了美國太空總署凌日系外行星勘測衛星(TESS)的資料。他們使用電腦演算法來偵測當行星經過其恆星前方時發生的小型、重複的流星耀斑。該分析重點關注軌道周期短(即繞恆星運行不超過 12 天)的巨行星。
在進行嚴格檢查以消除誤報後,團隊首先收集了 15,000 多個可能的訊號。他們將候選行星和行星的名單縮小到130個。其中,48個已被確認,49個被列為候選行星(即仍有待確認),33個是最近發現的候選行星。
隨著恆星的演化,行星變得越來越小。
結果顯示,隨著恆星年齡的增長,附近巨行星的數量明顯減少。總體而言,只有 0.28% 的研究恆星擁有此類行星。年輕的後主序星的比率高於 0.35%,與仍在主序帶中的恆星相似。相反,發達紅巨星的比率要低得多,僅為 0.11%(在本次分析中,研究人員從總共 130 顆已識別的行星中分離出了 12 顆最小的行星)。
利用 TESS 數據,科學家能夠估計每顆行星的大小(半徑)。為了確認這些物體確實是行星而不是潛在的行星,天文學家必須確定它們的質量並排除低質量恆星或棕矮星等替代品。 (一顆“失敗的恆星”,其核心壓力不足以啟動核融合反應)
這是透過追蹤主恆星的微小運動並測量繞軌道運行的物體施加的引力來完成的。
布萊恩特博士補充道:“一旦我們掌握了這些行星質量,它將幫助我們準確地理解是什麼導致這些行星螺旋上升並被摧毀。”
研究人員獲得了英國科學技術設施委員會(STFC)的資助。









