北京時間5月21日消息，國外媒體報道，某些類似太陽的恆星其實是“地球吞噬者”，在它們的發展過程中，它們會從類似地球的行星中吸收大量岩石材料。
美國范德堡大學的天文學研究生特雷·麥克（Trey Mack）建立了一個模型從而預估計這樣的吞噬對恆星化學組成成分的影響，他將這個模型應用於分析一對分別擁有各自行星的雙胞胎恆星。
“特雷的研究表明我們能夠對恆星的化學特徵進行細節的建模，並確定這些化學特徵是如何因吞噬類似地球的行星而發生改變的。” 范德堡大學天文學教授凱文·斯塔森（Keivan Stassun）這樣說道。“在獲得了一顆特定恆星的高分辨率光譜後，我們便能細節的挨個元素的檢測恆星的化學特徵。”
這使得天文學家能夠更好的理解行星形成的過程，同時輔助正在進行的類地系外行星的搜尋工作。超過98%的恆星質量是由氫和氦組成，所有其它的元素組成了剩餘的不到2%。天文學家武斷的將所有重於氫和氦的元素定義為金屬，並運用“金屬性”這個術語來描述恆星化學組成成分中鐵相對氫的比率。
自20世紀90年代中期起，當天文學家具備檢測大規模系外行星的能力時，有幾項研究試圖將恆星金屬性與行星的形成相聯繫。在其中一項研究裡，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員辯論稱，具有高金屬性的恆星比具有低金屬性的恆星更可能發展行星系統。另一項研究總結稱炙熱的木星大小的行星主要環繞高金屬性的恆星，而更小的行星則環繞具有一系列金屬元素的恆星。
研究合作作者西蒙·舒勒（Simon Schuler）檢測了恆星化學組成成分裡除鐵以外的元素，基於他的研究，麥克調查了與太陽相比，類太陽恆星上15種特定元素的含量。他主要調查了熔點高於600攝氏度的元素，例如鋁、硅、鈣和鐵等，因為它們是耐熔材料，它們組成了類似地球的行星的基本建構單元。
麥克、舒勒和斯塔森決定將這項技術應用於具有行星的雙星，HD 20781和HD 20782。這兩顆恆星都形成於相同的塵埃氣體雲，因此兩者形成初期應該具有相同的化學組成成分。這個特殊的雙星系統是科學家們發現的第一對具有各自行星的恆星雙胞胎。
這兩顆恆星都是類似太陽的G型恆星。其中一顆恆星被兩顆海王星大小的行星緊密環繞，而另一個恆星則具有一顆木星大小的行星，後者在一個偏心軌道上運行。它們各自行星系統的差異使得這兩顆恆星成為研究系外行星與宿主恆星化學組成成分之間的聯繫的理想對象。
當天文學家調查這兩顆恆星的光譜時，他們發現它們所擁有的耐熔元素量遠比太陽的更高。此外，一種特定元素的熔點越高，它存在的量越多，這種趨勢是吞噬了類地行星多種岩石物質的特徵。
科學家們計算出在這對雙星系統裡，每一顆恆星必須額外吞噬相當於地球質量10-20倍的岩石物質才能夠產生這樣的化學特徵。擁有木星大小行星的恆星似乎吞噬了相當於地球質量10倍的物質，而擁有兩個海王星大小行星的恆星則吞噬了20倍的物質。
研究結果支持了恆星化學組成成分與它的行星系統之間存在聯繫的觀點。“設想一下一顆恆星最初形成了一顆類似地球的多岩石行星。此外，再設想它還形成了類似木星的氣體巨星。”麥克說道。
“多岩石行星形成於靠近恆星的溫度更高的區域，而氣體巨星形成於行星系統外部更寒冷的區域。然而，一旦氣體巨星完全形成，它們便開始向內移動，它們的引力開始拖拽內部多岩石行星。在合適的拖拽作用下，多岩石行星將落入恆星裡。當足夠多的多岩石行星落入恆星時，它們將形成我們能夠檢測到的特殊的化學特徵。”
按照這種理論，雙星系統的恆星具有類地行星的可能性並不大。其中一顆恆星的兩顆海王星大小行星在相當於地球-太陽距離1/3處的軌道上運行，而另一顆恆星的木星大小行星在近日點比水星軌道還要近。天文學家懷疑具有兩顆海王星大小行星的恆星需要消化更多岩石材料的原因是，這兩顆行星能夠更有效的推動物質落入恆星。
如果吞噬多岩石行星的G型恆星的化學特徵是普遍一致的，“當我們發現具有相似化學特徵的恆星時，我們就能總結稱它們的行星系統一定與我們的不相同，很有可能缺少內部多岩石行星。”麥克說道。“當我們發現缺少這些特徵的恆星時，那麼它們應該是具有類似太陽系的行星系統的潛在候選者。”
斯塔森補充說道：“這項研究揭示了恆星是否會形成行星以及是如何形成行星並不是我們真正想要問的問題。真正的問題似乎是究竟有多少行星能夠避免被宿主恆星吞噬的命運？”這項研究被發表在5月7日的期刊《天體物理學快報》上。
