我们的太阳虽然名叫恒星,但它真的不能永恒。再过大约50亿年,太阳就会进入死亡阶段,外壳膨胀,形成一颗红巨星。等到外壳散去,最终只留下一颗白矮星。
有人认为,连轨道都已经被包容在太阳以内了,何况行星呢?所以这些人相信,地球届时也会被太阳吞入腹中。但也有研究表明,太阳膨胀的过程中,也会释放出强烈的恒星风,或将能够把地球等行星吹到更远的位置上,留下行星“一条小命”。
第二种想法绝非无稽之谈,天文学家已经找到了一些证据。目前,天文学家已经在宇宙中观测到一些围绕着白矮星的行星了,这意味着它们确实从红巨星阶段幸存了下来,或者在恒星死亡后形成。
这一点不用担心,因为天文学家还是能够找到方法找到这些行星曾经存在过的证据。越来越多的研究表明,残留下来的行星只是少数,大部分行星在红巨星膨胀的过程中都被吞噬了。想要找到其中的证据不难,只要找到白矮星大气中的行星元素“污染”即可。
我们知道,白矮星的主要化学成分是碳和氧。白矮星也有一层很薄的大气层,通常以氢和氦为主。但如果有行星被吞噬,那么行星上的各种金属元素都会被白矮星吸收,并被天文学家检测到,这种研究叫死亡行星学(necroplanetology)。
最近,天文学家就在宇宙中发现了两颗白矮星,就含有可能来自于行星的元素。在最新一期《皇家天文学会月报》上,天文学家介绍了他们的发现。
相比之下,另一颗被命名为WD J1922+0233的白矮星距离我们约128.5光年,形成于大约90亿年前。它的颜色也很特殊,呈现出蓝色。和上一颗白矮星相比,它似乎更值得关注。天文学家在对其大气中的元素进行分析后得出结论,被它吞噬的行星,和地球应该很相似!
英国华威大学的天体物理学家Abbigail Elms是本次研究的主要作者,她指出:“我们正在发掘银河系中最古老的曾经被类地行星污染的恒星残骸,想一想,这发生在100亿年前的尺度下,这太不可思议了。而且它们被吞噬的时候,地球都还没有形成。”
要知道,白矮星的密度极大,每立方厘米的质量重达数吨,因此表面重力极强。像这样比较重的元素,应该很容易逐渐沉积到白矮星的内部,无法被天文学家观测到。既然它们仍然存在于白矮星大气中,就说明它们来自于白矮星周围,并逐渐落到白矮星表面。不过,两颗白矮星吞噬的行星,似乎又有所不同。
而在对蓝色白矮星的大气进行分析后,研究人员发现,其成分和地球大陆的地壳有些相似,这意味着被吞噬的行星很有可能是类地行星。同样的,WD J1922+0233能变成今天的白矮星,质量约为太阳的57%,意味着它曾经是一颗类太阳恒星。换句话说,这个系统很可能代表着地球的未来。
正如华威大学的天体物理学家Pier-Emmanuel Tremblay描述的那样:这些古老的恒星形成于一百亿年前的尺度下,当时宇宙中出现过的超新星还没有今天这么多,所以金属元素的含量也非常少。在这个金属元素匮乏、富含气体元素的环境中形成的行星系统,固然和太阳系内的行星有所不同。
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