挥手告别：艺术想象中的系外行星 WASP-12b，它向内盘旋飞向其主恒星币。 （由 NASA/ESA/G Bacon 提供）
所谓的“热木星”系外行星的命运是不可避免的。 数十亿年来，这些系外行星的质量与熟悉的巨行星木星大致相同，但轨道要小得多，将逐渐螺旋式地靠近它们的主恒星币，直到与它们相撞。
然而，对于一些热木星来说，这一清算时刻的发生并不像理论预测那么快——现在天体物理学家认为他们知道原因。 英国达勒姆大学的克雷格·杜吉德领导的研究小组表示，恒星币的磁场可能会部分消散引力潮汐，而引力潮汐是造成热木星轨道运行的“末日螺旋”的原因。 该团队通过分析具有对流颜色的恒星币模型得出的这一解释与系外行星 WASP-12b 的观测结果一致，该行星注定会在短短几百万年内撞上其主恒星币。
在迄今为止发现的 5000 多颗系外行星中，热木星是迄今为止最常见的类型。 这在一定程度上是由于观测技术的限制：由于热木星质量如此之大，并且其轨道距离其主恒星币如此之近，因此用强大的望远镜相对容易发现它们的影响。 但它们的接近也是它们的衰落，因为它使热木星及其宿主受到强大的引力潮汐的影响。 这些潮汐将轨道能量从系外行星转移到恒星币，导致行星的轨道衰减，直到行星被其宿主“吞噬”。
破浪假说
WASP-12b 于 2008 年由 SuperWASP 行星凌日巡天发现，是注定热木星的一个典型例子。 由于其轨道正在衰变，它预计将在几百万年内与其主星 WASP-12 相撞，这从天文学角度来看是相当快的。
问题是当前的引力潮汐理论无法完全解释 WASP-12b 的轨道衰变。 可能解决这一差异的一种假设涉及向主恒星币中心传播的内部重力波（IGW）。 众所周知，强引力潮汐会激发IGW，最近的研究表明，如果IGW到达恒星币的中心，它们就会像水波在海滩上破裂一样破裂。 波浪破碎是潮汐耗散的一种极其有效的来源，因为 IGW 中的所有能量都因湍流和加热而损失。 事实上，它可以提供足够的耗散来解释 WASP-12b 的轨道衰变——除了一件事。
杜吉德说：“如果恒星币有对流核心，波破碎就不会发生，而 WASP-12 就会发生。”他补充说，它属于 F 型恒星币家族，这些恒星币比太阳重 1.2 到 1.6 倍，并且有对流核心。
他说，这一发现让潮汐和观测界震惊不已。 “没有其他潮汐理论可以预测任何接近观察到的轨道衰变率所需的耗散量——例如，我自己的研究表明需要数十亿年而不是几百万年——但如果潮汐理论是正确的，那么观察结果是错误的。”
磁力解释
作为替代方案，Duguid 和同事将注意力中心化在 WASP-12 的磁场上。 之前关于IGW如何转化为磁波的研究是在非潮汐环境下进行的，但杜吉德认为潮汐激发的IGW也可能发生这种转化，并产生重要的后果。 “IGW 不需要到达可能破裂的中心，它们只需要遇到足够强的磁场，使它们转化为向外传播的磁波，”他解释道。 “然后这些物质就会消散成热量。”
他补充道，该机制与波浪破碎一样有效，因为所有 IGW 能量都会再次因热量和湍流而损失。 重要的是，它应该仍然在具有对流颜色的恒星币中运行——并且可能不会在没有对流颜色的恒星币中运行。 “原因是对流核心可能有一个对流驱动的发电机，能够产生强磁场，”他告诉《物理世界》。 “对于 WASP-12b，这种机制可能存在，因此可以解释轨道衰变率，同时仍然与观察结果一致。”
潮汐消散新机制
达勒姆大学的研究人员在《天体物理学杂志快报》上详细介绍了他们的工作，他们通过使用 MESA 代码来评估 IGW 是否可以转换为其他 F 型恒星币的磁波，并使用对对流发电机产生的磁场的估计来获得结果。恒星币的颜色。
杜吉德说：“除了与 WASP-12b 观测到的灵感一致之外，我们还发现，这种以前未经探索的有效潮汐耗散源也可以在此类恒星币生命周期的很大一部分时间内发挥作用。”
他补充说，更一般地说，它可能在热木星以及其他具有超短轨道周期的行星的轨道如何随时间演化方面发挥重要作用。
“一个重要的意义是，这种新机制可以引导观察者找到有希望的目标，以检测潮汐驱动的轨道衰变。 目前，只有 WASP-12b 的轨道被证实正在衰变，但我们预计许多其他绕 F 型恒星币运行的行星也应该如此。”
鉴于这种潮汐耗散机制的新颖性，杜吉德表示，要了解其背后的流体动力学细节并找出耗散的潮汐能在恒星币内部的去向，还有很多工作要做。 “同样令人兴奋的是，该机制可能会在我们有生之年得到观察测试，”他补充道。
资讯来源：由a0资讯编译自THECOINREPUBLIC。版权归作者A0资讯所有，未经许可，不得转载
