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TUhjnbcbe - 2023/9/15 20:10:00

在被烧毁恒星(白矮星)核心的周围,有一圈碎片和灰尘颗粒围绕着。当太阳一般大小的恒星在膨胀之后、最终变为白矮星的时候,它们的行星很可能会被剔除系统,甚至直接被消耗掉。科学家们经过探索研究发现,如果一颗行星具有坚固且质量较低的双重属性。那么,当它母星死亡的时候,也仍然可能在其母星所产生的拖船浪潮中幸免于难。

恒星转换过程中的行为

研究团队概述了一个计算程序,是一个近球形实体行星和白矮星之间的潮汐力,也是一个像太阳一样的较小恒星所留下的尸体类型。科学家们正是将两个点之间的引力强度差异,作为了两者之间的潮汐力,比如恒星和行星,或地球和月球。随着潮汐力的变化(因为其中一个的引力影响发生变化而变化),有的同伴会变得好起来,但另外的同伴却会分崩离析。

在现阶段,科学家们所发现的系外行星都在围绕一颗将要成为白矮星的恒星旋转。在恒星转换的过程中,为了更清晰的研究清楚一些过程行为,研究团队也插入了各种各样的可能因素,比如:他们的剪切粘度(他们对变形或流动的抵抗力)和旋转速率,而后发现:更大的岩石系外行星会,比更多较小的世界更加容易发生分裂。

太空中的恒星并不是永恒不变

天空中的恒星看着似乎永恒不变,但最终它们中的大部分都将变成白矮星,这是中低质量恒星最后一次可观测的进化阶段,这些昏暗的恒星尸体点缀着银河系。主要序列恒星,包括太阳,都是由重力吸引的尘埃和气体云形成。恒星如何在其一生中进化,取决于它们的质量。许多白矮星逐渐消失,最终散发出所有的能量,并成为所谓的黑矮星,但那些与伴星共享系统的恒星则可能遭遇不同的命运。

如果白矮星是二元系统的一部分,它可能会将物质从其伴星中拉到其表面上。增加白矮星的质量,可以得到一些有趣的结果。在其他时候,白矮星可以从它的同伴身上拉出足够的物质,在新星中爆炸,这是一个相对小得多的爆炸。由于白矮星保持完整,它可以在达到临界点时多次重复该过程,一次又一次地将生命吸收回垂死的恒星中。

低粘度的行星可能无法存活

行星的特性并不都是完全一样的,比如冰冷的多层土星土卫二,便是具有低粘度的行星,它很可能无法向固体行星那样存活。当主序星在接近死亡的时候,它首先会发生膨胀,而后成为了一颗红巨星。科学家们表示,正是这样的转变,导致了行星系统的剧烈变化。

与此同时,即使像双星系统这样,没有任何恒星同伴,也会因为扩张所引发的不稳定引力而产生重大影响,破坏、逃避以及一般的轨道重拍,科学家们都有研究到。在新系统的重要参与者中,恒星混乱所演变成白矮星的系外行星也是其中重要一员,它们可以通过自身的力量影响周围那些较小的物体。

主序星存在时间的最大决定因素

对于主序星而言,它存在的时间长短主要取决于其大小,具有较高质量的恒星更有可能拥有更多的材料。当材料够多,所引起的重力便足够大,由此所引起的核心温度也会更高,这会让它燃烧的速度更快。太阳需要在主序上花费的时间大约是亿年,而一颗巨大的恒星则会持续大约万年。

一颗太阳一半大小的红矮星,大约可以持续80到个十亿年,这甚至比宇宙的年龄还要长13.8个十亿多年。主序星团将氢原子融合在其核心中形成氦原子,在宇宙中,大约90%的恒星都是主序星,这其中包括太阳。这些恒星的范围可以是太阳质量的十分之一到的多倍。

当主序星达到生命周期的终点

所有主序星都会在最后燃烧完自己核心中的氢,然后到达生命的终点,这个时候,便是它离开主序列的时候。那些比太阳质量的四分之一更小的恒星,则会直接坍缩成白矮星。虽然白矮星不会再在自己的中心燃烧并融合,但却会依旧散发热量。这些白矮星最终会冷却为黑矮星(理论上的存在对象),宇宙无法让第一批白矮星充分冷却并进行过渡。

那些较大的恒星会从它们的外层向内坍塌,直至最终温度足够高,并将氦气融合为碳。这些融合的压力便提供了向外的推力,使得恒星的尺寸比膨胀之前大几倍,并形成了所谓的红巨星,这颗新星会比在其在主序星阶段时看上去更暗。

如果该原始恒星的质量是太阳的10倍,那么,经过大约一亿年的燃烧会形成致密的白矮星。更大质量的恒星在猛烈的超新星死亡中爆炸,喷出核心中形成的较重元素会穿过银河系。剩下的核心可以形成中子星,这种紧凑的物体可以有多种形式。红矮星的长寿命意味着,即使在大爆炸后不久形成的那些仍然存在。然而,这些低质量的物体最终会燃烧它们的氢气。它们也会因此变得越来越暗淡,最终这盏恒星之灯会熄灭。

为何行星在白矮星阶段存活很重要

科学家表示,行星在白矮星阶段的存活非常重要,可观察的碎屑或废物、小行星都可引入到白矮星的大气层之中,即使该行星本身就位于狭窄的可探测范围之外,也不会例外。换而言之,当太阳到达生命的尽头,地球这相对较小的身体会在月球的命运中发挥重要作用。

当太阳向红色巨人扩张,月球的地球轨道也会随之扭曲,然后导致了月球分裂这一天的到来。月球通过了所谓的罗氏极限,并和地球之间的距离越来越近,它无法再依靠自身的引力将自己固定在一起,最终碎裂成了一团碎片。这样的研究对人类社会和宇宙探索而言,可能对从地面设施或通过太空探测卫星、全球宇宙测量天体物理干涉仪、大型天气测量望远镜等太空船发现的行星调查有很大帮助。

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