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一颗濒死的恒星能还能支持绕着它运行的行星吗?

2020/6/27 8:27:59 来源:原创 浏览:

天文学家们发现了一颗巨大的行星,它围绕着一颗正在死亡的微小恒星运行着。

这对奇特的组合让我们得以一窥太阳系的未来。

太阳是地球上生物的主要来源,但它只会维持到恒星本身的还活着的时候。在大约50亿年后,太阳将耗尽氢,其质量将下降到其核心的质量。这个燃烧殆尽的核心被称为白矮星,是一颗体积小、密度大、温度极高的恒星,其大小相当于一颗行星。

白矮星的本质上是一颗濒死的恒星,它还能支持另一个行星体的存在吗?20年来,天文学家一直试图回答这个问题。一个偶然的发现表明它可能:天文学家发现了第一颗围绕白矮星运行的巨型行星。这一发现一劳永逸地解开了这个宇宙之谜,并让我们得以一窥太阳系的神秘未来。

这一发现发表在本周的《自然》杂志上。

一个不匹配的宇宙配对

这对恒星和行星不太可能是一对:这个研究报告了一个系外行星的证据,它的大小差不多是地球的四倍,与一个地球大小的小白矮星配对。

当这颗行星一边围绕着主恒星公转时,一边也在蒸发。这一发现是在对大约7000颗白矮星进行调查时发现的,但华威大学研究员、该研究的第一作者鲍里斯·甘西知道,这颗恒星有一些不寻常之处。

这颗名为WD J0914+1914收集到的最初数据中,有氢、氧和硫的迹象,这些气体存在于行星的大气中,而不是恒星。这个发现引起了科学家的兴趣——他们用位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台的甚大望远镜进行了更近距离的观看。至少可以说,他们观察到的情况很奇怪。

这颗恒星的周围似乎有一圈不断增加的气体,这与我们太阳系里巨行星的(如天王星和海王星)组成相一致。这是一个行星仍围绕恒星运行的迹象。“这是一个偶然的发现” 甘西说,“在过去的20年,我们进行了大量的观测,发现白矮星有行星系统的残余。”

这是科学家第一次发现一颗行星围绕着白矮星运行,此前,他们发现的都是小行星和其它残骸,但是仅仅是因为这对组合一起生存了下来,并不意味着它们相处就会很融洽。

一个艰难的安排

这颗恒星的灼热温度——28000摄氏度——使得这颗巨大的冰冻星球慢慢蒸发。结果,这颗每10天绕恒星运行一周的行星,就像一颗彗星一样,拖着一条气体尾巴。甘西说,虽然蒸发气体对这颗行星来说是不幸的,但它提供了一个难得的机会,通过对这颗系外行星蒸发尾部的紫外线摄谱仪来研究它大气的组成,这通常是很难做到的。

研究小组想通过测量氢和氧的比例来确定是否所有的大行星都有相似的组成,以及这个组成是否与海王星和天王星相同。科学家们说,这项研究还提供了对我们太阳系的未来展望。当太阳临近死亡并变成白矮星时,它可能会摧毁离它最近的行星——水星、金星,还有可能是地球,我们还不知道有哪些行星,如果有的话,会存活下来。

甘西说:“地球是否会继续存在仍然是个问题。”至少这场潜在的灾难发生在未来50亿年。

相关知识

白矮星(white dwarf),也称为简并矮星,是由简并态物质构成的致密天体。它们的密度极高,一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有地球一般的大小,微弱的光度则来自过去储存的热能。在太阳附近的区域内已知的恒星中大约有6%是白矮星。这种异常微弱的白矮星大约在1910年就被亨利·诺利斯·罗素、爱德华·皮克林和威廉·佛莱明等人注意到, p. 1白矮星的名字是威廉·鲁伊登在1922年取的。

作者: Passant Rabie

FY: 青草Lynn

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