2019-05-14 22:10:02
小而强壮的行星最有可能在其恒星死亡后幸存下来

华威大学的一项新研究发现,拥有致密元素的小而强壮的行星最有可能避免在主星死亡时被压碎和吞噬。这项新研究发表在“皇家天文学会月刊”杂志上。

来自沃里克天文学和天体物理学组的天体物理学家模拟了不同行星在其主星成为白矮星时被潮汐力摧毁的可能性,并确定了决定它们是否避免破坏的最重要因素。

他们的系外行星“生存指南”可以帮助指导天文学家在白矮星周围找到潜在的系外行星,因为正在开发新一代更强大的望远镜来搜寻它们。

像我们自己的太阳这样的大多数恒星最终都会耗尽燃料而缩小并成为白矮星。当恒星爆破其外层时,一些在漩涡中没有被破坏的轨道体将随着恒星坍塌而变得超密集地受到潮汐力的影响。施加在任何轨道行星上的重力将是强烈的,并可能将它们拖入新的轨道,甚至在太阳系中进一步推进。

通过模拟白矮星重力变化对轨道岩体的影响,研究人员确定了最可能导致行星在恒星“破坏半径”内移动的因素;距离星体的距离,物体只靠自身的重力而聚在一起会因潮汐力而分解。在破坏半径内,将形成被破坏的行星的碎片盘。

尽管行星的生存依赖于许多因素,但模型显示地球越大,它就越有可能通过潮汐相互作用而被破坏。

但是单独基于质量的破坏是不确定的,并且部分取决于粘度,即变形抗性的度量:低粘度外部地球很容易吞噬,即使它们位于白矮星中心与其之间距离的五倍之间的分离处。破坏半径。土星的卫星土卫二 - 经常被描述为“肮脏的雪球” - 是同质极低粘度行星的一个很好的例子。

高粘度的外部地球只有当它们位于白矮星中心与其破坏半径之间的距离的两倍之内时才容易被吞噬。这些行星将完全由较重元素的密集核心组成,其组成与华威大学另一个天文学家团队最近发现的“重金属”行星相似。那个星球避免了吞没,因为它和小行星一样小。

来自华威大学物理系的Dimitri Veras博士说:“这篇论文是有史以来第一次研究白矮星和行星之间潮汐效应的研究之一。这种类型的建模将在未来几年具有越来越大的意义,当时在白矮星附近可能会发现更多的岩体。“

“我们的研究虽然在几个方面都很复杂,但只能处理整体结构一致的同质岩石行星。像地球这样的多层行星计算起来要复杂得多,但我们正在研究这样做的可行性。 “

与恒星的质量一样,恒星的距离与生存或吞没有很强的相关性。恒星总是有一个安全距离,这个安全距离取决于许多参数。一般来说,位于白矮星位置的岩石同质行星超过水星与太阳之间距离的三分之一,可以避免被潮汐力量吞噬。

维拉斯博士说:“我们的研究促使天文学家寻找靠近白矮星破坏半径的岩石行星。迄今为止观测的重点是这个内部区域,但我们的研究表明岩石行星可以存活潮汐与白矮星的相互作用,将行星略微向外推。

“天文学家也应该在已知的碎片盘中寻找几何特征。这些特征可能是来自行星的重力扰动的结果,这个行星位于破坏半径的外面。在这些情况下,这些光盘会在早期由小行星的破碎形成它定期接近并进入白矮星的破坏半径。“

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