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巨大恒星反被自己的行星强行锁定,科学家无法解释

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徐德文科学频道 2021-02-23 12:28

引力很弱,你用手指托住一个硬币,就轻易击败了重达60万亿亿吨的地球对它施加的引力;

引力又很强,它可以引发天体间的潮汐力,把天体撕碎,苏梅克-列维九号彗星因之分裂成21块碎片,撞入木星大气层。

一些研究也表明,20万年后,火卫一也可能被火星的潮汐力撕碎,在火星周围形成火星环。

潮汐力引发的最普遍的天文现象是潮汐锁定,一个天体被另一个锁定,或者二者互相锁定。

比如月球永远以一面朝向地球,就像你用绳子拴着一个球,让它绕着你旋转;

冥王星和其卫星凯伦互相锁定,就像中间有一根竹竿把它们串在一起,在太空里遨游。

一般来说,潮汐锁定发生在行星和其卫星之间,或者恒星将它的行星锁定,但科学家们却发现,有一颗行星很可能已将它的主恒星强行锁定,这实在有些让人匪夷所思。

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要理解这个现象,我们先要理解潮汐力是怎样锁定天体的。

想象一个篮球,放在篮筐下的底线中间,在三分线上有一个台球,这大致就是我们地球和月球之间的距离尺度和大小比例。

假设这个台球是8号球,我们把8字对准地球,用27天沿三分线绕行一圈,这就是地月系统之间的运动关系。

月球自转一周也刚好27天,它的自转周期和绕地球公转的周期完全相同,所以它是被地球潮汐锁定的。

那么这个潮汐锁定是如何发生的呢?


地月之间的潮汐锁定是必然不是偶然。

现在把台球换成一个两头尖的橄榄球,把其中一端对准篮球绕行,这个橄榄形就是地球对月球潮汐力作用的结果,它使一个天体在面向其主星的轴线方向上变得细长。

准确一点形容应该是像一个气球装满水,你用绳子拉着它转圈,很容易就可想象出这个气球是什么形状。

月球刚形成的时候,这个橄榄球的尖端并未对准地球,而是左右晃动,但最终在潮汐力作用下慢慢稳定下来,我们就说月球被地球潮汐锁定了。

除了这些被锁定的行星、卫星,整个宇宙中相距很近的双星系统的恒星之间都被认为是锁定的。

一般来说,质量相差悬殊的天体,往往都是大的锁定小的,相差不大的,往往会互相锁定。

但最不寻常的是,小行星也可以锁定其环绕的主恒星,而且是一个比我们太阳质量还大的恒星,这种事就发生在离我们50光年的牧夫座τ,它是由一颗黄白色矮星和一颗红矮星组成的双星系统。

黄白色矮星的质量是我们太阳的1.2倍,直径是1.9倍,围绕它运行的一颗行星牧夫座τb,质量是木星的4倍,但轨道却只有六七百万公里。

加拿大的MOST卫星已经证实,它和它的主星已经互相锁定在一起。

好嘛,本来是你遛狗,现在变成狗遛你了!其实是大家互相遛,都开心,哪儿跟哪儿啊!

不过这种锁定关系确实前所未有,令人费解,科学家猜测该行星可能只牵动了恒星表面大气的运动,内部并未受到影响,就像月球影响地球表面的海水一样,他们希望进行更多的研究以解开这个谜团。

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