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双星系统:行星“高产地”还是流浪星球“发射台”?揭秘宇宙新篇章

时间:2026-04-30 12:47:40来源:快讯编辑:快讯

在浩瀚宇宙中,双星系统长久以来被视为行星形成的“禁区”。传统理论认为,两颗恒星相互环绕产生的复杂引力场,会撕裂原行星盘,使尘埃颗粒难以聚集形成行星。然而,最新研究却揭示了一个截然不同的画面:双星系统不仅能孕育行星,甚至可能批量生产,最终将部分行星抛向星际空间,造就流浪天体。

长期以来,天文学家对双星系统持谨慎态度。在单恒星周围,行星通常通过“自底向上”的方式形成:尘埃颗粒逐渐碰撞粘合,形成砾石、行星胚胎,最终演化为岩石行星。但双星系统的引力扰动会扭曲原行星盘,引发局部湍流,使这一过程难以持续。就像试图在摇晃的桌面上揉面团,稳定的结构难以形成。

然而,英国兰开夏大学的研究团队通过计算机模拟发现,在距离双星较远的区域,情况可能截然不同。当原行星盘延伸至50天文单位(约地球与太阳距离的50倍)之外时,引力扰动反而会触发“盘碎裂”现象——大片盘体在自身重力作用下直接坍缩,快速形成气态巨行星。这种“自顶向下”的形成方式,类似于恒星诞生的过程,效率极高,常在数千年内完成。

模拟结果显示,环双星盘平均能孕育约9颗原行星,远超单恒星周围的7.5颗。这些行星多诞生于远离双星的区域,初始轨道半径可达100天文单位。但多体引力相互作用很快显现威力:部分行星被加速至每秒2至6公里,最终脱离双星系统,成为流浪行星。相比之下,单恒星周围的行星因引力环境稳定,被抛出的概率显著更低。

研究团队解释,双星系统的“高产”与“残酷”并存。环双星盘在较低质量下即可碎裂,且物质被分配到更多个体中,因此能形成更多质量适中的气态行星,而非少数质量巨大的褐矮星。然而,这种“流水线式”生产也意味着行星命运充满不确定性——多体引力相互作用如同无形的推手,随时可能将它们推向星际深渊。

这些被抛出的行星,即“流浪星球”,将开启孤独的星际旅程。它们脱离母星系后,依靠残留的热量维持表面温度,大气层可能逐渐流失,但核心结构得以保留。科学家推测,银河系中可能存在数以亿计的流浪行星,它们穿梭于恒星之间,偶尔被引力捕获,或继续漂泊至宇宙尽头。

双星系统的这一特性,彻底改变了人类对行星形成的认知。过去认为“双星不宜育星”的观点,如今被修正为“近距危险,远距高产”。这种矛盾性,正是宇宙多样性的体现——即使在最极端的引力环境中,生命与行星的诞生仍可能以意想不到的方式发生。

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