華威大學一項新研究發現，體積小、富含高密度元素的行星最有可能在其主恆星死亡時避免被壓碎或吞噬，這項新研究發表在《皇家天文學會月刊》上。華威天文和天體物理小組的天體物理學家們模擬了不同行星被潮汐力摧毀的可能性，當主星變成白矮星時，已經確定了決定它們能否避免毀滅的最重要因素。系外行星“生存指南”可以幫助天文學家定位白矮星周圍的潛在系外行星，新一代更強大的望遠鏡正在研發中，以尋找它們。
大多數像我們太陽這樣的恆星最終會耗盡燃料，收縮成白矮星。當恆星爆炸時，一些軌道上的天體並沒有在大漩渦中被摧毀，當恆星坍縮並變得超高密度時，它們的外層將受到潮汐力轉移。施加在任何軌道行星上的引力都將是巨大的，並有可能把它們拖進新的軌道，甚至把系統推向更遠的地方。通過模擬白矮星引力變化對軌道上岩石天體的影響，研究人員確定了最可能導致行星在恆星“毀滅半徑”內移動的因素；由於潮汐力的作用，一個物體僅靠自身引力結合在一起時與恆星之間的距離將會分解。
在破壞半徑內，將形成一個由被破壞行星碎片組成的圓盤。儘管一顆行星的生存取決於許多因素，但模型顯示，行星的質量越大，它通過潮汐相互作用被毀滅的可能性就越大。但是僅僅根據質量並不能確定是否會毀滅，部分取決於粘度，粘度是一種抵抗變形的量度：低粘度外星球很容易被吞噬，即使它們位於距離白矮星中心和毀滅半徑不到5倍的地方。土星的衛星土衛二（通常被描述為一個“髒雪球”）是一個均勻低粘度行星的好例子。
- 一顆小行星被一顆白矮星的強大引力撕裂，形成了一個由塵埃顆粒和碎片組成的環，圍繞著地球大小的恆星核心運行。圖片：University of Warwick / Mark Garlick
高粘度的外地球只有在距離白矮星中心和毀滅半徑的兩倍以內時才容易被吞噬。這些行星將完全由一個由較重元素組成的緻密內核組成，其組成與沃裡克大學(University of Warwick)另一組天文學家最近發現的“重金屬”行星類似。那顆行星沒有被吞沒，因為它和小行星一樣小。華威大學物理系的迪米特里·維拉斯博士說：這篇論文是首次專門研究白矮星和行星之間潮汐效應的論文之一。這種類型的模型在未來幾年將有越來越大的相關性，屆時可能會在白矮星附近發現更多的岩石天體。
研究雖然在幾個方面都很複雜，但只研究了結構一致的同質巖質行星。像地球這樣的多層行星，計算起來要複雜得多，但我們也在研究這樣做的可行性。離恆星的距離，就像行星的質量一樣，與生存或吞噬有著很強的相關性。與恆星之間總會有一個安全距離，而這個安全距離取決於許多參數。一般來說，一顆由岩石組成的同質行星位於白矮星的一個位置，這個位置超過了水星和太陽之間距離的三分之一，這就保證了它不會被潮汐力吞沒。
韋拉斯博士說：我們的研究促使天文學家尋找離白矮星毀滅半徑很近，但就在毀滅半徑之外的岩石行星。到目前為止，觀測主要集中在這一內部區域，但研究表明，岩石行星能夠在與白矮星的潮汐相互作用中倖存下來，而這種作用會將行星稍稍向外推。天文學家還應該在已知碎片盤中尋找幾何特徵，這些特徵可能是位於破壞半徑之外行星引力擾動的結果。在這種情況下，這些盤狀物可能是早期由小行星撞擊形成，這些小行星週期性地靠近並進入白矮星的毀滅半徑。
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