宇宙中究竟有多少颗恒星在吞噬它们的行星？

研究显示，宇宙中每12颗恒星中就有1颗吃掉过至少1颗行星。

恒星每吞吃一颗行星，它的金属元素浓度就会发生一次变化。国际双子座天文台 / NOIRLab / NSF / AURA / M. Garlick / M. Zamani

假如一颗足够小的行星离一颗足够大的恒星太近，那么这颗行星就会被恒星吃掉。这样的事情理论上无法避免。但在宇宙中，究竟有多少恒星吃过行星却一直没有人统计过。

不过现在有了一个初步的结论。近日《自然》杂志上的一篇论文称，根据对那些出生在同一环境中的恒星进行观测所得到的数据，宇宙中的每12颗恒星里就有1颗会吃掉1颗行星。

对于出生在同一环境中的恒星而言，由于孕育它们的是同一片分子云，它们的成分都是相同的，它们的金属元素（比氢氦重的元素）含量也几乎一致。但是研究人员发现，这些恒星中每12颗里至少会有1颗的成分与其它恒星有明显差异。

恒星的化学成分既会因为吞吃行星而受到行星物质的影响，也会受到行星形成过程的影响。而要找到恒星吃过行星的微妙证据，就需要先找到那些诞生于同一环境的恒星。

在盖亚探测器的高精度数据库里，研究人员选择了125对共同飞行的恒星。其中34对由于相隔太远而被当作参照组。其余91对则被研究人员用麦哲伦望远镜、甚大望远镜和凯克望远镜进行了光谱分析，以确定它们的成分差异。需要指出的是，这些恒星中并不包含已达生命晚期的红巨星，因为红巨星的膨胀会吞噬邻近轨道上的行星。

在研究中，科学家还需要排除所谓原子扩散（Atomic Diffusion）的影响。所谓原子扩散是指发生在恒星之间的元素交换，这会改变我们在观察某颗恒星时所测得的元素浓度，并导致同一个星团内从同一环境中诞生的恒星元素浓度出现差异——即使它们完全一致。

幸运的是，原子扩散留下的化学印记是不同的。研究人员能够将原子扩散对元素浓度的影响与吞吃行星给恒星元素浓度的影响区别开来。

最终人们发现，某些恒星的金属元素浓度与诞生自同一环境的恒星相比有差异，这表明这些恒星可能吸纳过行星物质。而吸纳的一种方式，就是吞吃行星。

但实际情况是复杂的。这并不意味着这些恒星一定是通过吞吃行星获得这些物质的。也有可能是因为它曾经吸纳过原行星盘里的物质。尽管如此，尝试了解恒星吞吃行星的概率，对于我们认识恒星及行星系统的演化却有帮助。恒星吞吃行星虽不常见，但确实在发生。

参考
At least one in a dozen stars shows evidence of planetary ingestion
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07091-y