致命潮力摧毁热木星

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【大纪元9月13日讯】(大纪元记者崔颖编译报导)天文学家一直在星团中找寻热木星,但大多数热木星早就被其恒星摧毁了。至于为什么星团中发现不了行星,NASA戈达德空间飞行中心的约翰˙德贝斯(John Debes)和布莱恩˙杰克逊(Brian Jackson)提出新的解释。

据NASA网站日前报导,大约十年之前,天文学家开始在布满恒星的星团中寻找行星时,他们希望会发现更多的新世界。杰克逊评论说:“行星是很难让人琢磨透的。”比如,他们曾对杜鹃座47星团做过调查,希望至少找到十几个行星。德贝斯介绍说,但他们最终还是失败了。

德贝斯还提到,目前天文学家们共发现了450个太阳系外的行星,但是“大多数行星都是围绕着单独恒星的”。杰克逊解释说:“看来球状星团很难让行星存活,因为很多恒星会对行星产生碰撞,而且行星也没有足够的能量补充。”换言之,星团中存在大量的恒星就意味着行星会被周边的恒星踢出去。此外,目前所探测过的球状星团金属含量都比较低,而行星的构成需要金属作为原料。

德贝斯和杰克逊推断,热木星会很快被摧毁。在狭促的轨道中,行星对恒星产生的引力会引发致命潮力,冲击到据恒星上。行星在运转时,恒星上的力量尾随行星,最终会拖住行星。这种力量会减弱行星运转的能量,行星随而与恒星靠近。这样,恒星上的力量增大,会从行星的轨道上吸取更多的能力。这个过程可能持续几十亿年的时间,直至行星撞到恒星上,或者被恒星的引力撕碎。

杰克逊进一步解释:“这些行星最后的生存时刻是很剧烈的,它们的大气层被恒星的引力吸走。最近有科学家提出,热木星WASP-12B与其恒星的距离已经很近,正在被摧毁。”

德贝斯和杰克逊模拟演示了如果致命的潮力释放到热木星上,杜鹃座47星团中会发生什么。演示中,他们考虑了星团中恒星的体积和质量,并模拟行星有可能的布局。之后,他们让恒星的潮力去吸引附近的行星,结果证实很多行星会被摧毁。

巴尔的摩太空望远镜科研所的罗恩˙吉利兰(Ron Gilliland)说,潮力吸引的解释有可能会更好地说明为什么没能在杜鹃座47星团中找到行星。

德贝斯和杰克逊的模拟实验还预见,在星团年龄达到十亿年时,三分之一的热木星会被毁掉。而杜鹃座47星团已经有一百一十亿年之久,所以研究者估计其中96%的热木星早就消失了。

当时开启开普勒计划就是为了寻找热木星和小一点的像地球的行星。开普勒计划还会继续探寻四个开放星团,年龄在十亿年到八十亿年之间。在这些星团里面,都存在足够的原料形成大量行星。德贝斯和杰克逊推测,如果轨道衰减正在发生,开普勒计划寻找行星的目标在比较年轻的星团中更有可能成功。

同为开普勒计划调查员的吉利兰说:“如果我们真的在这些星团中找到行星,研究星团年龄与金属性之间的关系会很有趣,有助于我们理解行星的形成和它们的存活年龄。”

德贝斯补充道,如果潮力轨道的模拟证实是对的,在星团中寻找行星会更难。这是因为大个儿的行星可能已经消失,所以只能寻找小的、更遥远的行星。因此,天文学家们需要花费更长的时间,并且要有足够敏感的仪器。

热木星(Hot Jupiter)是一种公转轨道极为接近其恒星的类木行星,这类行星在其他的星系可以找到。它们的大小可以比木星大,而轨道可比水星近,可达0.05天文单位AU,大约只是太阳系内水星到太阳距离的八分之一。 (http://www.dajiyuan.com)

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