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1 # 科學黑洞
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2 # 時空通訊這個說法來源於不久前的一則報道,一個國際科學團隊在最新一期《自然》雜誌發文宣稱,首次發現了一顆環繞白矮星旋轉的巨行星證據。
這是科學家們在執行一項叫做“斯隆數字天空勘測計劃”的過程中,對7000顆白矮星的跟蹤研究發現的一個特例。
通俗的說,就是透過研究這顆叫做WDJ0914+1914的白矮星,有一個與眾不同的發現,在它熾熱的引力圈中,有一顆倒黴的巨行星被拉扯著,圍繞著它旋轉。
這顆行星身上的物質正在不斷的被這顆白矮星剝離,以每秒3000噸的速度,被白矮星拉入它的吸積盤,收歸己有。
這是一種可怕的結局,這顆或許是這個恆星系僅存的巨行星,忠心耿耿的跟隨著原主子,可這個原主子已經完全變態,以猙獰的面孔對其抽筋剝皮,最終將它吞噬。白矮星是太陽這樣質量上下的恆星,在死亡後留下的屍骸,也就是死後留下的變種天體。
這種天體密度很高,達到每立方厘米1~10噸,也就是一顆蠶豆那麼大的白矮星物質,質量達到幾噸,上百個人在白矮星上面會被壓縮成一個蠶豆這麼大。
太陽的結局就是這樣,最終以一顆白矮星的形式留存在宇宙空間。過去通常認為,太陽晚期中心氫燃料告罄後,會激發氦閃,這個階段會釋放出巨大能量。
太陽開始向兩個極端發展,一方面外圍膨脹,變成一個比現在直徑大200~300倍的紅巨星;另一方面中心隨著氦核聚變的程序,最終會濃縮成一個碳核,這個碳核只有地球大小,卻包含了太陽40%~60%左右的質量,成為一個電子簡併態的白矮星。
所謂電子簡併態就是巨大的引力壓,把原子的電子都壓跑了,原子更緊密的擠在一起,依靠電子簡併壓支撐著不再坍縮。
太陽外圍的氣態物質最終會飄散在太空中,成為星雲塵埃,這樣中心那個緻密的核、太陽終身練就的那顆靈丹~白矮星,就顯露出來。
太陽變成紅巨星的外圍熾熱氣態物質,會把水星、金星吞噬掉,地球會不會被吞噬尚無定論。但可以肯定的是,地球即便不被吞噬,也會成為一顆烤土豆,烤糊烤焦烤成火球。
沒有吞掉和烤到的較遠行星,比如木星、土星、天王星、海王星,由於末日的太陽引力減小,就會漸漸漂移出現在的軌道,越來越遠離太陽,最終成為流浪行星,在黑暗和冷寂中死去。
還有一種可能就是木星大量吸取太陽紅巨星飄散到太空的物質,漸漸養肥自己,把自己的軀體質量增加80倍,引力壓將點燃中心氫核聚變。這樣木星就成為一顆最小的恆星~紅矮星,由此接替太陽擔當起老大的責任,可能會與死去的太陽變成的白矮星形成一個雙星系統。
而剩下烤焦的地球和殘存的其他行星,會圍繞著這個雙星系統或者木星變成的紅矮星繼續執行,避免了流浪到黑暗太空的命運。
但現在這個發現,有可能改變人們對太陽身後歸宿的看法,或許白矮星遠比原來研究發現得更猙獰。WDJ0914+1914拉扯著的那顆倒黴的行星有海王星大小。
海王星直徑約49500千米,質量約為地球的17倍,體積是地球的約58倍。
現在海王星距離太陽約45億千米,30個天文單位。而這顆被倒黴的WDJ0914+1914拉扯著的類海王星,距離老主子只有約1000萬千米。
水星距離太陽5000萬千米左右,表面溫度達到近500℃。
而這顆倒黴行星的老主子表面溫度為28000℃,約太陽表面溫度的5倍,距離卻只有水星的五分之一,想想那個炙烤都可怕。
這顆白矮星巨大的引力拉扯著這顆行星高速運動,繞其一圈只需要約地球日10天。白矮星的高能光子炙烤這這顆倒黴的行星,將其大氣層吹走,並把這些吹走的氣體拉入自己的懷抱。
有人據此認為,這個發現可能改變人們對太陽死亡後的一些估計,太陽系行星很可能不會隨著太陽死亡而立即死亡,還可以苟延殘喘。甚至有人認為這或許是行星的幸運和福分。
我呸,這種延長真的不如早死,早死早超生。如果苟活,受到的摧殘和折磨令人毛骨悚然。
好在太陽還有50億年的壽命,到它壽終正寢那一天,人類早就滅亡或者逃出太陽系這個地獄了。
否則會比想象中的地獄還可怕許多許多倍。
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3 # 寒蕭99
行星圍繞白矮星執行理論上是可以存在的,並沒有說白矮星周圍不能有行星,只是可能相對數量少一些。
根據恆星演化的理論,質量在8倍太陽以下的恆星最終演化的結果就是白矮星,在形成白矮星之前,恆星會變為紅巨星,然後發生爆炸,爆炸會將恆星外圍的物質拋入太空,形成星雲。而核心的物質在爆炸產生的壓力下,就形成了白矮星。
由於恆星爆炸的能量很大,所以一般來說,恆星周圍的行星基本上會被炸碎成為星雲的一部分,或者被衝擊波推到更遠的位置。但也可能會有行星保留下來,不過不會是距離恆星較近的行星,一般來說會是距離較遠的行星。
以太陽系為例,太陽在變為紅巨星時,首先會吞噬掉距離最近的水星和金星,地球的位置會很危險。當太陽爆炸時,強大的爆炸衝擊會將地球和火星粉碎,成為塵埃和碎片。而木星,土星等4顆大行星會被吹散外層的大氣,剩下內部的核心,其中木星和土星很可能被撕裂為較大的碎塊遠遠拋開,而天王星和海王星可能被撕裂,也可能會吹到更遠的軌道上。
因此,白矮星周圍理論上是可以存在行星的,只要能在大爆炸的衝擊波下存活下來就可以了。
另外還有兩種可能,一種就是原來的近距離伴星,在爆炸的衝擊下剝離了外層,剩下一個核心,但由於質量小,不能維持聚變反應,變為愛恆星或者巨行星。另外一種就是形成白矮星後俘獲的行星。
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我們先來認識一下“斯隆數字天空勘測計劃”,這個計劃的目的是繪製宇宙的3D模型,這個模型必然是以太陽系或者銀河系為中心,20億光年範圍內的星系距離及方位。
全球範圍內13個研究所的200多名天文學家參與了這個計劃。當天文學家對7000多顆白矮星進行觀測研究的時候發現“WDJ0914+1914”呈現出不同的性質,因為從微弱變化的光線中檢測出了不同的微量化學元素,這在其它白矮星觀測中是不存在的。研究發現這些微量元素是從氣體盤中由外向內而來,這意味著還有一顆天體在環繞著白矮星運動,並且受其氣體盤的影響。
這顆體積和地球相當的白矮星距離地球1200光年,而有一顆類似於海王星的巨行星在繞白矮星公轉,大約10天就完成了一個週期,這顆巨行星距離白矮星熾熱表面大約1000萬公里,這甚至比水星距離太陽還要近(5700萬公里)。有的同學可能會問,科學家發現行星繞白矮星執行的證據,這跟我們有什麼關係?實際上這個關係還是挺大的。
我們的太陽是一顆黃矮星,它的核心處在進行著激烈的核聚變,每秒鐘都有著數億噸的氫核發生核聚變,最後生成氦核。類似於我們太陽質量的恆星核聚變到最後氫核變成氦核,隨著氦的含量增多最後會發生一場爆炸,這就是《流浪地球》中所說的氦閃,在短時間內氦會發生劇烈的核聚變生成更重的碳、氧等元素。按照設想這場爆炸可能會把四顆巖質行星直接氣化掉。
即使地球逃脫了這場氦閃,之後太陽將發生膨脹進入紅巨星時代,屆時它的外邊緣將達到火星軌道的位置,這意味著四顆巖質行星可能就會在太陽肚子裡公轉了。這就是地球未來可能要面對的兩大難關,實際上這些年天文學家的觀測發現,幾乎所有的黑洞、中子星或者白矮星周圍都沒有行星的存在,這三顆緻密天體都是恆星的演化的。那麼可能意味著恆星在演化到生命後期,會消滅所有的系內行星,科學家也是這樣猜測的。
但是隨著這顆氣態巨行星的發現,它在繞著一顆白矮星公轉,如果排除它是被捕獲的,那就意味著這顆巨行星在恆星演化到生命後期的“爆炸”中存活下來,這就是地球未來或者人類未來的希望所在。雖然這顆巨行星未來可能還是會繞行的白矮星剝離吞噬,但至少它活過了恆星演化後期那混亂的時代。
我們的太陽演化到生命後期就會變成白矮星,那麼是否有可能這八顆大行星,有存活下來的機會哪?至少根據目前發現的證據,是有這種可能性的。