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小而堅固的行星才最有機會在母星死亡之際存活下來
英國華威大學(University of Warwick)天文學家Dimitri Veras等人最新研究發現﹕當恆星的恆星逐漸演變成白矮星的過程中﹐由緻密元素構成的小而堅固的行星﹐最有機會能避開母星死亡時的潮汐力造成的擠壓和吞噬而存活下來﹐而均勻岩質行星不被白矮星撕碎的「安全距離」﹐從Veras等人的模擬來看﹐通常是水星到太陽平均距離的1/3以外之處。這項系外行星的「生存指南(survival guide)」研究﹐將有助於天文學家在白矮星周遭尋找可能存在的系外行星。絕大部分類似太陽的恆星﹐在走入生命末期時﹐會因核心和融合反應停止﹐無法繼續提供熱壓力﹐使核心在重力作用下收縮成密度極高的白矮星﹐而外層大氣部分則膨脹形成行星狀星雲。白矮星的強大重力可能會使在周圍的行星改變軌道﹐推遠到安全之處﹐甚至將它們推得遠離它們的行星系統﹐這些行星因而得以存活。此外﹐在此期間﹐能將物質緊握在一起的自身重力﹐大於恆星能使行星分裂的潮汐力﹐這樣的行星才能在恆星「毀滅半徑(destruction radius)」以內存活下來﹔而無法存活下來的行星則被撕碎﹐使恆星毀滅半徑以內形成了碎屑盤。
所謂的潮汐力(tidal force)﹐是由於重力和距離有關﹐而天體因為有體積﹐在靠近恆星一側受到的重力會大於背對恆星的一側﹐兩端的重力差異會讓天體被拉扯延伸﹐如果這種差異大於天體本身物質聚集在一起的重力﹐那麼天體將被撕裂而破碎﹔反之﹐則天體可保持完整。
根據Veras等人電腦模擬結果﹐那些大質量的行星在潮汐力交互作用下﹐比小質量行星更容易被摧毀。然而行星能存活受到許多因素影響﹐質量並不是唯一的因素﹐例如﹕低黏度(viscosity)的系外行星即使位在離白矮星中心達5倍毀滅半徑遠的地方﹐依然會輕易地被白矮星吞食。土衛二(Enceladus)就是個非常好的均勻且極低黏度天體的例子。至於高黏度系外行星﹐只有在毀滅半徑2倍距離以內的區域﹐才容易被吞食﹔這些行星基本上全都擁有由比較重的元素構成緻密核心。
不過﹐這個研究僅限於模擬整體均勻一致的岩質行星﹐像是地球這樣有著分層結構的行星﹐情況就會變的複雜許多﹐這些天文學家必須繼續努力才能解決這個複雜結構問題。
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