最新發(fā)現(xiàn)的白矮星是太陽(yáng)系末日的真實(shí)寫照
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，任何一顆恒星都要面對(duì)生命終結(jié)的那一刻，毫無(wú)疑問(wèn)，那將是一個(gè)真正的末日?qǐng)鼍?。在四十億至五十億年之后，我們的太陽(yáng)也將消耗盡所有的燃料，屆時(shí)會(huì)演化成一個(gè)臃腫的紅巨星，在這個(gè)階段太陽(yáng)將會(huì)變得異常巨大，位于軌道內(nèi)側(cè)的行星會(huì)被火球吞噬，地球也未能幸免。此后太陽(yáng)質(zhì)量將大幅度降低，周圍瓦解成行星狀星云。
最后留下一顆體積與地球相當(dāng)?shù)陌装?，而位于太?yáng)系內(nèi)側(cè)的行星在紅巨星階段被火球吞噬后，潮汐力的作用也將徹底摧毀火星軌道以內(nèi)幸存的行星，它們變成一團(tuán)巨大的塵?；蛘咚槠评^續(xù)墜入太陽(yáng)核心。
目前，隸屬于美國(guó)國(guó)家航空航天局的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡獲得了關(guān)于這幅末日景象的觀測(cè)數(shù)據(jù)，來(lái)自沃里克大學(xué)的天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了四顆處于低質(zhì)量恒星生命最后階段的白矮星在它們的外層大氣中包裹著行星狀塵埃云，為我們提供了難得一見(jiàn)的太陽(yáng)系未來(lái)將面對(duì)“末日景象”。
著名的天狼星雙星系統(tǒng)B星就是一顆白矮星
被一團(tuán)行星狀星云圍繞的白矮星是一種較為奇特的天文現(xiàn)象，中低質(zhì)量的恒星如太陽(yáng)在演變成紅巨星之后，無(wú)法維持較高的溫度以供氫和碳繼續(xù)燃燒，位于最外層的氣體將會(huì)逐漸變成行星狀星云，而內(nèi)部的一小顆如地球大小的物體就是燃燒剩下的殘骸，也就是白矮星。在這樣極為恐怖的恒星末日中，伴隨出現(xiàn)的極端潮汐力和動(dòng)力學(xué)上的不穩(wěn)定性足以粉碎處于內(nèi)側(cè)軌道上的行星。而這四顆新發(fā)現(xiàn)的白矮星例子便是我們太陽(yáng)系在未來(lái)數(shù)十億年后必然將經(jīng)歷的場(chǎng)景。
科學(xué)家對(duì)這四顆白矮星進(jìn)行了大氣分析，發(fā)現(xiàn)它們都存在氧、鎂、鐵以及硅元素，值得一提的是，這些元素都是白矮星周圍各種巖質(zhì)行星的基本組成元素，更有趣的是，這四種元素在地球上占到了93%。除了這些關(guān)鍵性的元素外，科學(xué)家還探測(cè)到碳元素在其中只占到較少的比例，這點(diǎn)與太陽(yáng)系內(nèi)巖質(zhì)行星的碳元素比例相符。這同時(shí)也是首次在白矮星周圍的行星狀塵埃碎片中檢測(cè)到相似比例的碳元素含量。
類地行星擁有與地球相似構(gòu)造
雖然“類地行星”這個(gè)天文學(xué)上專有術(shù)語(yǔ)常常在一些系外行星探索的研究或者報(bào)道中被錯(cuò)誤使用，但是沃里克大學(xué)的天文學(xué)家們敏銳地意識(shí)到在白矮星周圍發(fā)現(xiàn)這些元素意味著什么。我們地球大部分的質(zhì)量由鐵、氧、硅以及鎂元素構(gòu)成，而在中低質(zhì)量恒星的晚年彌留之際形成的行星狀星云中發(fā)現(xiàn)這些與地球極為相似的巖質(zhì)行星元素殘骸，說(shuō)明了我們已經(jīng)看到了地球在數(shù)十億年之后注定要面對(duì)的末日情景。
本項(xiàng)研究的首席研究員鮑里斯·甘斯克(Boris G?nsicke)認(rèn)為：“我們今天看到的位于數(shù)百光年處的白矮星很可能是地球遙遠(yuǎn)未來(lái)的真實(shí)寫照?！彪m然我們目前對(duì)系外行星在主恒星滅亡時(shí)被吞噬或者在潮汐力作用下化為碎片塵埃的物理特征掌握地并不多，但可以肯定在是，所發(fā)現(xiàn)的碎片殘骸以及組成行星的基本元素，都可以在太陽(yáng)系的行星中找到，比如水星、金星、地球、火星還有小行星，這些巖質(zhì)具有陸地表面的行星，而現(xiàn)在它們存在于白矮星的塵埃之中。同時(shí)，這些元素的比例也是類地行星的基本配置。
太陽(yáng)系將隨著太陽(yáng)壽命的終結(jié)而走向滅亡
這四顆白矮星中，有一顆被天文學(xué)家編號(hào)為PG0843+516，它比其他三顆白矮星更加令人注目，因?yàn)樗拇髿庵写嬖谙喈?dāng)多的鐵、鎳以及硫元素。這些元素并不罕見(jiàn)，它們正是構(gòu)成巖質(zhì)行星的內(nèi)核的特殊元素。在行星演化時(shí)，引力把這些元素吸引到核心區(qū)域，這一現(xiàn)象在天文學(xué)上稱為“行星分化”，指一顆行星形成時(shí)，行星的物質(zhì)根據(jù)密度上的差異性而發(fā)生分離的現(xiàn)象。在體積比較大的巖質(zhì)行星上，比如地球，在分化過(guò)程中逐漸形成了地核、地幔、地殼，可能的話，還會(huì)對(duì)構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生影響。
紅巨星階段的太陽(yáng)將摧毀火星軌道以內(nèi)的行星
另外，白矮星的引力場(chǎng)應(yīng)該很快會(huì)把這些元素消耗殆盡，事實(shí)上科學(xué)家們?cè)跈z測(cè)白矮星大氣組分時(shí)就發(fā)現(xiàn)了這一情況，暗示了曾經(jīng)環(huán)繞在白矮星周圍的行星被徹底撕裂成碎片以及塵埃。對(duì)此，研究人員對(duì)這四顆白矮星進(jìn)行了估算，每秒大約會(huì)形成將近一百萬(wàn)千克的行星物質(zhì)如同下雨般墜落到白矮星表面。更重要的是，科學(xué)家們正在目睹了這些曾經(jīng)如太陽(yáng)系般充滿生機(jī)的行星系統(tǒng)在生命的最后階段進(jìn)行垂死掙扎的情景。
本項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為天體生物學(xué)家?guī)?lái)了一個(gè)疑問(wèn)：如果這些行星系統(tǒng)曾經(jīng)孕育過(guò)外星文明，那么他們會(huì)如何面對(duì)不可避免的世界末日呢?隨著主恒星的滅亡，他們所生存的類地行星也將化為碎片和塵埃。該研究的詳細(xì)成果已經(jīng)刊登在英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)》月刊上。
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