最寬闊的雙星和三星系統具有非常細長的軌道，所有恆星大部分時間都彼此分離。
鳳凰科技訊 1月8日消息美國太空網報道，最新研究表明，出生在相隔較遠的雙恆星系統的外來行星很可能面臨形成星際空間的危險。這項研究發現，當系外行星環繞著帶有遙遠伴星的恆星——也就是“廣闊雙星”系統中一部分——它很可能面臨暴力且劇烈的軌道分裂，包括完全噴出。這樣的效應一般只限於不規則分布的行星系統，該系統中至少有一個是較遙遠行星，而相對緊湊的系統則不會面臨這樣的危險。這項發現也獲得了觀測證據的支持，它能夠幫助天文學家更好的理解星系裡外來恆星系統的結構和進化。
“我們的觀測發現廣闊雙星系統裡的行星與附近環繞孤立恆星的行星相比，擁有更為怪異的軌道，這表明廣闊的雙星經常會擾亂行星系統。” 研究主要作者南森·凱伯（Nathan Kaib）這樣說道，凱伯同時供職於美國西北大學和加拿大多倫多大學。
“因此我們認為大多數行星系統都延伸開來，最外部的行星距離它們的宿主恆星至少有10個AU（天文單位，一個AU為地球與太陽的平均距離）。”凱伯說道。這項研究發表在1月6日的期刊《自然》上，凱伯於1月7日在美國加利福尼亞州長灘召開的美國天文學會第221次會議上展示了這項研究。
改變星際軌道
在我們星系裡雙恆星系統非常普遍，事實上天文學家認為銀河系內存在與單顆恆星一樣多的雙星系統。最近天文學家在雙星系統裡發現了行星的存在，其中很多是“塔圖因行星”，也即它們天空中擁有兩顆太陽，就像電影《星球大戰裡》天行者盧克的故鄉行星。
整個星系裡很多雙恆星系統都是寬闊的雙星，它們的平均距離在1000AU以上。寬闊雙星裡恆星之間的距離往往會隨著時間的推移發生劇烈的變化，然而它們環繞一個質量中心的軌道卻遠不是圓形的。
“寬闊雙星裡的恆星軌道對路經恆星以及銀河系的潮汐場產生的干擾非常敏感，”凱伯說道。“這使得它們的恆星軌道不斷發生變化，離心率和圓形度也不斷改變。如果一個寬闊的雙星系統持續時間足夠長，它將在某一刻產生一個非常高的軌道離心率。”
偏心軌道使得兩顆恆星隨著時間的推移變得越來越近，即使這個寬闊雙星系統裡的恆星之間距離相對較遠。研究人員在進行了3000次電腦模擬後發現，這種恆星之間的近距離接觸將會對行星系統造成嚴重破壞。
例如，假設研究學者在我們自身太陽系內加入一個寬闊雙星系統裡的伴星。近半數的模擬都顯示，至少其中一顆巨大行星——木星、土星、天王星或者海王星——被踢出太陽系外進入太空。凱伯和同事進行的計算結果表明，重大的軌道破壞往往要花費上百萬年甚至幾十億年的時間才能夠清晰的顯示出來。“結果，這些系統中的行星先會正常的形成和進化，就好像它們環繞的是一顆獨立的恆星。這些行星要感受到伴星的強大影響往往需要很長時間，但影響一旦造成，往往會嚴重破壞行星系統。”
太陽系外系統
這樣的擾動不一定總是以行星噴射的形式發生，而且這種擾動在寬闊雙星系統裡比緊密環繞的雙星系統發生的更為劇烈。模擬顯示，系外行星往往會被拖拽，導致它們原始的近圓軌道變成更怪異的偏心軌道。
研究人員還研究了系外行星實際的軌道偏心率。研究小組通過電腦模型模擬發現寬闊雙星軌道的行星比環繞單顆恆星的行星擁有更偏心的軌道。“這些系統裡發現的偏心行星軌道其實是過去伴星造成的干擾留下的傷疤。”研究合作作者、法國波爾多大學和國家科學研究中心的肖恩·雷蒙德（Sean Raymond）這樣說道。
進一步的電腦模擬顯示這種干擾一般發生在距離宿主恆星10AU以上的行星系統。結合觀測和模擬結果綜合考慮，這暗示著很多太陽系外系統存在遙遠的環繞行星，盡管目前天文學家很難檢測到這些行星。“考慮到一般我們幾乎檢測不到距離宿主恆星5到10AU的行星，我們的研究提供了有關行星系統特性的新線索。我們認為這種距離宿主恆星10AU以上的行星非常普遍。”（編譯/嚴炎劉星）