星团中很少会发现系外行星，科学家对此展开研究，并提出几种可能的情况。通过引用一篇论文中模拟出的结果，解释了为什么星团的恒星周围看不到行星。讨论了行星在黑洞周围运行的情况。

在我撰写本文时，已发现了超过4100个系外行星——环绕其他恒星运行的行星，且现在几乎每天都有新的发现。自1992年人类宣布发现了第一颗系外行星以后，最初寻找系外行星这项任务进行的十分缓慢，但我们现在已经安排了专业太空任务去寻找它们，而且这个寻找任务的数量将会持续上升。

几乎所有被发现的行星都环绕着“场星”旋转，这是因为他们在宇宙中都是独立的（或在一个双星系统中）。在我们所知的所有系外行星中，只有大约三十颗行星围绕着星系——成千上万的行星，甚至更多的行星依靠他们自身的重力聚集在一起。仅有一颗被发现位于球状星团内（小行星PSR B1620-26 b，位于球状星团M4），尽管球状星团含有成百上千颗行星，一些专门的研究仍在其中寻找行星。

球状星团M2的核心聚集的行星。（来源：欧空局哈勃望远镜及美国航天局，G.Plotto等）

形成这种状况的一个原因可能是球状星团中的行星大多比较古老，而且形成之时在宇宙中极少有其他重元素。没有像碳或铁这类元素，最初很难形成行星。但是疏散星团（只有一些含有很少的行星，大多数都含有上万颗行星）可以处于任何年龄，而且我们看不到那其中的行星。同样，一些球状体显示出年轻恒星的证据，因此也许某些恒星有可能形成行星。

所以我们看不到它们。部分原因可能是因为恒星过于密集，以至于我们用来寻找行星的方法受阻。不过，您仍可继续期待。还有其他研究正在进行。

从一颗行星的边界看到的球状星团在地平线上升起的概念图。作者：哈佛大学史密森天体物理中心/大卫·阿基拉

在其他恒星上，一切还在进行。在如此密集的环境中，恒星彼此之间的距离比在银河边界上的距离更近。与太阳距离最近的一颗恒星是在离它四光年多一点的位置上。在星团中，尤其是在球状星团非常密集的核心中，相同的体积很容易包含成千上万的恒星！

这样近距离的相遇意味着其它恒星可以通过在足够近的距离上产生的引力而互相影响。如果一颗年轻的恒星正在形成行星系，那么另一颗恒星可能会经过并在行星被灼热至燃烧的地方截断气体和星尘的碎片。这就使得在最初很难形成行星。

而且，行星一旦形成，一颗在附近划过的恒星就可能破坏行星的轨道，坠落到它的宿主行星上（但其实他不会存活太久）或者被引力驱逐到两颗恒星之间的空间里去。但是这种情况真的发生在星团里吗？

一组科学家刚刚发表的论文证实：是的，实际上这很常见。

科学家们利用我们对恒星质量的分布的了解（即在制作恒星时，大多是低质量的，只有一小部分恒星是高质量）建立了一个拥有八十万恒星的球状星团的电脑模型，并在其中填充了部分行星。在这种情况下，他们允许一颗行星以1天文单位（也被称为AU，通俗来讲是从地球到太阳的距离，即1.5亿公里）或5 AU的距离绕这些恒星运行。

随后科学家们让这些行星旋转，让它们像在真正的宇宙中那样用自身的引力来控制动作，持续跟踪他们的轨迹。他们一遍又一遍的运行模型，改变其中的一些恒星质量来查看他们之间的差异。一旦这些模型运行，科学家们就可以以统计的方式编译和研究结果。

这项研究的目的是观察随着恒星彼此靠近，尤其是在密集的核心中，星团中的行星会发生什么变化。他们发现的结果令人震惊。

对从恒星绕行1 AU的行星来说，近距离相遇使其中10％的行星脱离了其主恒星。对于距离恒星5 AU的行星，一半（!!）被脱离了轨道——这是有道理可言的；远离主恒星的行星不会被重力紧紧地抓住，因此近距离通过可以更容易地使其脱离轨道。

接下来这些行星会发生什么？30%到80%的恒星会彻底被星团甩开！这个遭遇使他们有足够的速度永远的离开，所以他们就真的这么做了。在真实的宇宙中，这样的行星将走马观花地穿越星际空间，因此不免显得有些黯淡。

这就可以解释为什么在星团中的恒星周围没有行星。如上那样做的话，星团至少产生了可观的能量亏损，并且可能还有其他因素进一步限制了脱离的行星。希望将来的研究将对此进行深入研究。

但我们还没有完成任务。一旦一颗行星脱离了恒星，就会有一些相当酷的事情发生。它们创建了恒星的质量分布，一些恒星非常重，逐渐演变成超新星，最终成为黑洞。在有将近一百万的恒星的星团中，将形成相当多的黑洞。在这个被称为动态摩擦的过程的影响下，这些行星将会逐渐坠落到星团的中心。当行星经过中心时，它可能会被黑洞吸入并绕轨道运行。

让我在重复一遍：行星可以在黑洞附近经过并被吸引如其周围的轨道。

黑洞在吞噬恒星的最后阶段的概念图。在球状星团中，它们也有可能吞掉流浪的行星。来源：NASA/JPL-Caltech

这简直是太酷了。但实际上这是一个很难成功完成的过程。通常情况下，经过黑洞（或就一颗恒星而言）周围的行星会轻易的沿着抛物线路径向它的方向坠落，加速，然后通过它，最后重返无尽的太空。你需要某种方法将行星减速到轨道速度，通常这意味着你需要在适当的时间及位置上放置第三颗大质量的物体，例如恒星，以窃取一点点行星的速度，从而使其减速后进入轨道。问题是，在一个星团中，恒星无处不在。所以这可能发生在黑洞那里，但在整个银河系中，这几乎是不可能的。

但等一下！还有更多结果！！

如果行星离黑洞太近，剧烈的潮汐活动会使行星四分五裂。这时释放的能量是惊人的：在短短几天内，它的峰值能达到太阳能量输出的一千万倍。

在这种事情发生时，你肯定不想在其周围。

这称为潮汐破坏事件，它很少见。天文学家发现它在球状星团的整个生命周期（数百亿年）中发生了约600次。但是，宇宙中有很多星系，其中有数百个球状星团围绕彼此运行，因此，如果您遥望太空，很可能会看到它们。

他们发现，维拉·鲁宾望远镜运作后每年应该会发生两次此类事件，尽管将它们识别为行星被黑洞撕裂了有些强词夺理。但这仍然有可能发生。

这十分不可思议。但这不仅仅是这样：这简直是难以置信的。行星绕着黑洞旋转！其中一些行星被黑洞撕裂，释放出大量的能量，这些能量可以从远距离观测中发现！天呐！

我喜欢用我的天文望远镜观察球状星团。即使距它们数万光年，它们也是宇宙中最漂亮的风景之一。它们看起来像是闪闪发光的蜂巢，恒星全部聚集在核心，距距离中心越远，密度降低。人类生命的短暂性映衬得它们更平和，安详，永恒不变。

但是，事实并非如此。从宇宙的时间尺度上看它们，它们是动态的，而且老实说有点令人恐怖。我很开心我们能从远处看到他们。

作者:Phil Plait

FY: Nirvana

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