我們的太陽(yáng)雖然名叫恒星，但它真的不能永恒。再過(guò)大約50億年，太陽(yáng)就會(huì)進(jìn)入死亡階段，外殼膨脹，形成一顆紅巨星。等到外殼散去，最終只留下一顆白矮星。
隨著太陽(yáng)的膨脹，地球也將面臨巨大的危機(jī)。根據(jù)天文學(xué)家的推測(cè)，太陽(yáng)的外殼甚至能夠膨脹到火星軌道以外，更不用說(shuō)地球軌道了。不過(guò)，這里我們提到的是軌道，而不是行星本身，因?yàn)樾行堑拿\(yùn)如何，天文學(xué)家還不知道。
有人認(rèn)為，連軌道都已經(jīng)被包容在太陽(yáng)以?xún)?nèi)了，何況行星呢？所以這些人相信，地球?qū)脮r(shí)也會(huì)被太陽(yáng)吞入腹中。但也有研究表明，太陽(yáng)膨脹的過(guò)程中，也會(huì)釋放出強(qiáng)烈的恒星風(fēng)，或?qū)⒛軌虬训厍虻刃行谴档礁h(yuǎn)的位置上，留下行星“一條小命”。
第二種想法絕非無(wú)稽之談，天文學(xué)家已經(jīng)找到了一些證據(jù)。目前，天文學(xué)家已經(jīng)在宇宙中觀測(cè)到一些圍繞著白矮星的行星了，這意味著它們確實(shí)從紅巨星階段幸存了下來(lái)，或者在恒星死亡后形成。
但這不能說(shuō)明全部的問(wèn)題，因?yàn)橐部赡苡写罅康男行且呀?jīng)被紅巨星所吞噬。由于它們已經(jīng)被吞噬，灰飛煙滅，我們上哪里去找這種天體呢？所以，我們似乎只能發(fā)現(xiàn)殘留在白矮星旁邊的行星，最終導(dǎo)致幸存者偏差。
這一點(diǎn)不用擔(dān)心，因?yàn)樘煳膶W(xué)家還是能夠找到方法找到這些行星曾經(jīng)存在過(guò)的證據(jù)。越來(lái)越多的研究表明，殘留下來(lái)的行星只是少數(shù)，大部分行星在紅巨星膨脹的過(guò)程中都被吞噬了。想要找到其中的證據(jù)不難，只要找到白矮星大氣中的行星元素“污染”即可。
我們知道，白矮星的主要化學(xué)成分是碳和氧。白矮星也有一層很薄的大氣層，通常以氫和氦為主。但如果有行星被吞噬，那么行星上的各種金屬元素都會(huì)被白矮星吸收，并被天文學(xué)家檢測(cè)到，這種研究叫死亡行星學(xué)（necroplanetology）。
經(jīng)常關(guān)注我們的朋友應(yīng)該知道，檢測(cè)天體中化學(xué)元素的方法通常就是利用光譜法。天體發(fā)出的光在可見(jiàn)光的每個(gè)波段都存在，但如果經(jīng)過(guò)了某些化學(xué)物質(zhì)之后，就會(huì)有一部分波段被吸收。因此，天文學(xué)家只要對(duì)白矮星的光譜進(jìn)行分析，看看它們?nèi)笔Я四男┎ǘ?，就能判斷其含有哪些化學(xué)元素。
最近，天文學(xué)家就在宇宙中發(fā)現(xiàn)了兩顆白矮星，就含有可能來(lái)自于行星的元素。在最新一期《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上，天文學(xué)家介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。
其中一顆白矮星被命名為WD J2147-4035，距離我們約90光年。它的體積非常小，并且很黯淡，呈現(xiàn)出與眾不同的紅色，是迄今為止發(fā)現(xiàn)紅色調(diào)最多的白矮星。根據(jù)觀測(cè)，這顆白矮星形成于大約102億年前，也是目前已知最古老的被行星元素污染的白矮星。
相比之下，另一顆被命名為WD J1922+0233的白矮星距離我們約128.5光年，形成于大約90億年前。它的顏色也很特殊，呈現(xiàn)出藍(lán)色。和上一顆白矮星相比，它似乎更值得關(guān)注。天文學(xué)家在對(duì)其大氣中的元素進(jìn)行分析后得出結(jié)論，被它吞噬的行星，和地球應(yīng)該很相似！
我們知道，白矮星是死亡的恒星，內(nèi)部已經(jīng)沒(méi)有活動(dòng)了，因此也不會(huì)再產(chǎn)生熱量，在漫長(zhǎng)的歲月里逐漸冷卻。目前，紅色白矮星的表面溫度約為3050K，藍(lán)色白矮星的表面溫度則是3340K左右。白矮星的冷卻速度是已知的，所以只要測(cè)量這兩顆白矮星的溫度，就可以確定它們是在何時(shí)形成的。
英國(guó)華威大學(xué)的天體物理學(xué)家Abbigail Elms是本次研究的主要作者，她指出：“我們正在發(fā)掘銀河系中最古老的曾經(jīng)被類(lèi)地行星污染的恒星殘骸，想一想，這發(fā)生在100億年前的尺度下，這太不可思議了。而且它們被吞噬的時(shí)候，地球都還沒(méi)有形成?！?/p>
發(fā)現(xiàn)這兩顆白矮星的是歐洲航天局的蓋亞衛(wèi)星，和她的同事們從蓋亞衛(wèi)星的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了它們之后，就產(chǎn)生了濃厚的興趣，并展開(kāi)了研究。通過(guò)光譜分析，他們發(fā)現(xiàn)在紅色的白矮星大氣中含有鈉、鋰、鉀，并且還可能存在著碳；藍(lán)色的白矮星的大氣中也存在著鈉、鈣和鉀這樣的金屬元素。
要知道，白矮星的密度極大，每立方厘米的質(zhì)量重達(dá)數(shù)噸，因此表面重力極強(qiáng)。像這樣比較重的元素，應(yīng)該很容易逐漸沉積到白矮星的內(nèi)部，無(wú)法被天文學(xué)家觀測(cè)到。既然它們?nèi)匀淮嬖谟诎装谴髿庵?，就說(shuō)明它們來(lái)自于白矮星周?chē)?，并逐漸落到白矮星表面。不過(guò)，兩顆白矮星吞噬的行星，似乎又有所不同。
以紅色白矮星為例，被它吞噬的行星很有可能在紅巨星階段幸存了下來(lái)，但它最后還是被撕成了碎片，在幾十億年的時(shí)間里慢慢地被白矮星吸收。盡管這個(gè)它已經(jīng)被摧毀，它仍然是人類(lèi)迄今為止發(fā)現(xiàn)過(guò)最古老的行星系統(tǒng)。
而在對(duì)藍(lán)色白矮星的大氣進(jìn)行分析后，研究人員發(fā)現(xiàn)，其成分和地球大陸的地殼有些相似，這意味著被吞噬的行星很有可能是類(lèi)地行星。同樣的，WD J1922+0233能變成今天的白矮星，質(zhì)量約為太陽(yáng)的57%，意味著它曾經(jīng)是一顆類(lèi)太陽(yáng)恒星。換句話說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)很可能代表著地球的未來(lái)。
研究人員指出，它們就像是保存在銀河系內(nèi)的化石一樣，記錄著宇宙最古老的歷史。通過(guò)對(duì)這些天體的研究，可以幫助我們了解太陽(yáng)系形成之前，銀河系內(nèi)的行星系統(tǒng)是什么樣的。
正如華威大學(xué)的天體物理學(xué)家Pier-Emmanuel Tremblay描述的那樣：這些古老的恒星形成于一百億年前的尺度下，當(dāng)時(shí)宇宙中出現(xiàn)過(guò)的超新星還沒(méi)有今天這么多，所以金屬元素的含量也非常少。在這個(gè)金屬元素匱乏、富含氣體元素的環(huán)境中形成的行星系統(tǒng)，固然和太陽(yáng)系內(nèi)的行星有所不同。
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