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太阳系未来如何?科学家发现一颗古老白矮星被令人费解的光环围绕 2019-02-20 17:06:34 一心的未来世界

文:娟娟

作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者

图:计算机制作的艺术概念图,展示一颗小行星(左下角)在LSPM J0207+3331强大的引力作用下解体。LSPM J0207+3331是已知最古老、最冷的白矮星,被一圈尘埃碎片所包围。科学家们认为,对该白矮星系统的红外信号最好的解释是,由破碎的小行星所提供的尘埃形成的两个不同的环。

Credits: NASA s Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger

美国宇航局领导的“后院世界:行星9号(Backyard Worlds: Planet 9)”项目的志愿者发现了一颗已知最古老最冷的白矮星,特别之处在于,这颗白矮星竟被令人费解的灰尘和碎片所包围。

研究人员介绍,这颗白矮星太古老了,无论向围绕它的圆环输送物质的过程是怎样的,都必须以10亿年为周期。到目前为止,科学家为解释环绕白矮星的环而建立的大多数模型只能在大约1亿年的周期内有效,因此,这颗古老的白矮星的确挑战了现有的有关行星系统如何进化的假设。

这颗白矮星的编号是LSPM J0207+3331,简称J0207,它的独特状态迫使研究人员必须得重新考虑行星系统的模型,或许也能帮助我们了解在遥远的未来,太阳系有可能会变成什么样。

相关论文发表在2月19日的《天体物理学快报》上。

J0207位于摩羯座,距离地球大约有145光年。随着时间的推移,白矮星会慢慢变冷,研究人员基于J0207略高于5800摄氏度的温度计算,这颗白矮星大概有30亿年的历史。

美国宇航局的广域红外勘测探测器(WISE)探测到的强烈红外信号表明,J0207周围的尘埃环的存在,使其成为已知的最古老最冷的白矮星。此前,天文学家们只观测到大约有10亿岁历史的白矮星被尘埃环围绕。

当一颗类似于太阳的恒星燃料耗尽时,它会膨胀成一颗红巨星,并且喷出至少一半的质量,最后留下一颗炽热的白矮星。在膨胀成红巨星的阶段中,靠近恒星的行星和小行星就会被吞没和焚化。距离恒星较远的行星和小行星可以生存下来,但是随着轨道的扩大,它们会向外移动。这是因为,当中央的恒星失去质量时,它对周围天体的引力也会相应的大大减弱。

实际上,我们太阳系的未来或许也会是这样一个景象。大约50亿年后,当太阳成为一颗红巨星时,水星、金星,甚至地球都将被吞没。然后,在数十万年到数百万年的时间里,太阳系内层将会被吞噬得干干净净,侥幸存活的行星将会向外漂移。

不过,观测显示,有一些白矮星——大约1%到4%的比例——显示出红外发射,表明它们被尘埃盘或尘埃环所包围。科学家认为,这些尘埃可能来自遥远的小行星和彗星,它们由于与移动的行星之间的引力相互作用而被踢得离恒星更近。当这些小天体接近白矮星时,白矮星强大的引力会将它们撕裂,这个过程被称为潮汐瓦解。这些被撕裂的碎片就形成了尘埃环,缓慢地螺旋下降到白矮星表面。

研究人员认为,围绕J0207的尘埃环甚至可能是多个环。它们认为,可能有两个不同的组成部分,一个是很薄的环,正好位于白矮星潮汐瓦解小行星的地方,另外还有一个更宽的环,距离白矮星更近。

参考资料:

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关键词: 太阳系 令人费解 光环 白矮星 科学家发现

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邵阳网编辑整理于2019年03月01日 08时51分06秒: 太阳系未来如何?科学家发现一颗古老白矮星被令人费解的光环围绕!

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