一顆比太陽還大的恆星,竟被其行星強行鎖定,科學家無法解釋
引力很弱,你用手指托住一個硬幣,就輕易擊敗了重達60萬億億噸的地球對它施加的引力;引力又很強,它可以引發天體間的潮汐力,把天體撕碎,蘇梅克-列維九號彗星因之分裂成21塊碎片,撞入木星大氣層,最新的研究也表明,20萬年後,火衛一也可能被火星的潮汐力撕碎,在火星周圍形成火星環。
潮汐力引發的最普遍的天文現象是潮汐鎖定,一個天體被另一個鎖定,或者二者互相鎖定。比如月球永遠以一面朝向地球,就像你用繩子拴著一個球,讓它繞著你旋轉;冥王星和其衛星凱倫互相鎖定,就像中間有一根竹竿把它們串在一起,在太空里遨遊。一般來說,潮汐鎖定發生在行星和其衛星之間,或者恆星將它的行星鎖定,但科學家們卻發現,有一顆行星很可能已將它的主恆星強行鎖定,這實在有些讓人匪夷所思。
要理解這個現象,我們先要理解潮汐力是怎樣鎖定天體的。想像一個籃球,放在籃筐下的底線中間,在三分線上有一個撞球,這大致就是我們地球和月球之間的距離尺度和大小比例。假設這個撞球是8號球,我們把8字對準地球,用27天沿三分線繞行一圈,這就是地月系統之間的運動關係。月球自轉一周也剛好27天,它的自轉周期和繞地球公轉的周期完全相同,所以它是被地球潮汐鎖定的。那麼這個潮汐鎖定是如何發生的呢?
地月之間的潮汐鎖定是必然不是偶然。現在把撞球換成一個兩頭尖的橄欖球,把其中一端對準籃球繞行,這個橄欖形就是地球對月球潮汐力作用的結果,它使一個天體在面向其主星的軸線方向上變得細長。準確一點形容應該是像一個氣球裝滿水,你用繩子拉著它轉圈,很容易就可想像出這個氣球是什麼形狀。月球剛形成的時候,這個橄欖球的尖端並未對準地球,而是左右晃動,但最終在潮汐力作用下慢慢穩定下來,我們就說月球被地球潮汐鎖定了。
除了這些被鎖定的行星、衛星,整個宇宙中相距很近的雙星系統的恆星之間都被認為是鎖定的。一般來說,質量相差懸殊的天體,往往都是大的鎖定小的,相差不大的,往往會互相鎖定。但最不尋常的是,小行星也可以鎖定其環繞的主恆星,而且是一個比我們太陽質量還大的恆星,這種事就發生在離我們50光年的牧夫座τ,它是由一顆黃白色矮星和一顆紅矮星組成的雙星系統。黃白色矮星的質量是我們太陽的1.2倍,直徑是1.9倍,圍繞它運行的一顆行星牧夫座τb,質量是木星的4倍,但軌道卻只有六七百萬公里,加拿大的MOST衛星已經證實,它和它的主星已經互相鎖定在一起。
好嘛,本來是你遛狗,現在變成狗遛你了!其實是大家互相遛,都開心,哪兒跟哪兒啊!不過這種鎖定關係確實前所未有,令人費解,科學家猜測該行星可能只牽動了恆星表面大氣的運動,內部並未受到影響,就像月球影響地球表面的海水一樣,他們希望進行更多的研究以解開這個謎團。
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