像太陽這樣的恆星演變成「紅巨星」時將變得足夠明亮，僅憑光就能將周圍小行星「炸」成較小的碎片。紅巨星恆星演化階段結束時發出的電磁輻射，在演變成白矮星之前只持續了幾百萬年。
其強度將足以使遙遠的小行星高速旋轉，直到它們一次又一次地撕裂自己。因此，我們太陽系的小行星帶在數十億年後也很容易被太陽粉碎，華威大學天文學家的這項新研究發表在《皇家天文學會月刊》上。
研究分析了連續破裂事件的數量以及這種級聯發生的速度，一個這樣的恆星系統中除了最遠或最小的小行星外，所有的小行星都將在相對較短的100萬年內解體，留下天文學家可以在死亡的白矮星周圍找到和分析的碎片。
其中一些碎片可能是「雙小行星」的形式，當它們繞太陽運行時，它們圍繞著彼此旋轉。在像我們太陽這樣的主序星燃燒完所有氫燃料後，體積將在「紅巨星」階段變得很多倍大，光度增加一萬倍，發出強烈的電磁輻射。
當這種膨脹停止時，恆星就會脫落外層，留下一個被稱為白矮星的緻密核心。來自恆星的輻射，將被軌道上的小行星吸收，在內部重新分布，然後從不同的位置發射，造成不平衡。
這種不平衡產生了一個扭矩效應，它會非常緩慢地使小行星旋轉起來，最終達到每2小時一次全轉的破碎速度（地球幾乎需要24小時才能完成一周的自轉）。這種效應被稱為YORP效應，以四位科學家(Yarkovsky，O『Keefe，Radzievskii，Paddack)的名字命名。
因為他們對這一概念做出了貢獻，最終，這個力矩會把小行星拉成更小的碎片。然後，這個過程會分幾個階段重複，就像經典街機遊戲「小行星」在每次破壞事件後，都會分解成越來越小的小行星一樣。
科學家們計算出，在大多數情況下，在碎片變得太小而不會受到影響之前，會有十多次「裂變」事件。主要作者、來自華威大學天文學和天體物理學小組的迪米特里·維拉斯博士說：當一顆典型的恆星到達紅巨星階段時，其光度達到太陽光度1000到10000倍的最大值。
然後恆星很快收縮成地球大小的白矮星，亮度下降到低於太陽的水平。因此，YORP效應在巨型分支階段非常重要，但在恆星變成白矮星後幾乎不存在。對於一個太陽質量的紅巨星演變，即使是外行星帶的類似物也將被有效地摧毀。
這些系統中的YORP效應非常猛烈，迅速，大約是一百萬年，我們太陽系的小行星帶不僅會被摧毀，而且會迅速而猛烈地完成，而且完全是因為我們太陽演變成紅巨星後的光。
這些小行星的殘骸最終會在白矮星周圍形成一個碎片圓盤，該圓盤會被吸進恆星，『污染它』。天文學家可以從地球探測到這種污染，並對其進行分析以確定其成分。
這些結果有助於定位紅巨星和白矮星行星系統中的殘骸區域，這對確定白矮星是如何受到污染至關重要。需要在恆星變成白矮星時知道殘骸在哪裡，才能理解圓盤是如何形成的。因此，YORP效應為確定殘骸將從哪裡產生提供了重要背景。
當太陽在大約60億年後死亡並耗盡燃料時，它也會脫落外層，坍塌成一顆白矮星。隨著它光度的增加，它將以越來越強的輻射「轟炸」小行星帶。使小行星受到YORP效應的影響，並將它們分成越來越小的碎片，就像在「小行星」遊戲中一樣。
大多數小行星都是所謂的「碎石堆」，即鬆散地結合在一起的岩石集合，這意味著它們內部的力很小。然而，較小的小行星具有更大的內部強度，雖然這種效應會相當快地分解較大的物體。
但碎片會在直徑約1-100米的物體上穩定下來。一旦「紅巨星」階段開始，這一過程將有增無減，直到達到這一平台期。這種影響隨著離恆星距離的增加和小行星內部強度的增加而減弱。
YORP效應可以使數百個天文單位外的小行星碎裂，比海王星或冥王星所在的地方要遠得多。然而，YORP效應只會影響小行星，比冥王星大的天體可能會逃脫這種命運，因為它們的大小和內部力，除非它們被另一個過程分解，比如與另一個行星的碰撞。
博科園｜研究/來自：華威大學
參考期刊《皇家天文學會月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz3565
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