宇宙在誕生之後,演變出了各種形態的星系,其中就包括我們的太陽系。每個星系都會歷經磨難,太陽系也不例外,早期的太陽系時常會發生一些宇宙事故,比如行星碰撞等。6600萬年前白堊紀末期的那場驚天碰撞重創了地球,創造了類地行星,結束了恐龍的統治。據科學家表示,地球和一個名為忒亞的古代天體之間的巨大碰撞很可能創造了月球。但是那場驚天碰撞的細節始終困擾著科學家,我們想要看到碰撞的真相,但是我們無力還原那場碰撞!幸運的是,宇宙中的一些例子為我們提供了最佳的觀測樣本!
最新訊息!就在300光年外,天文學家剛剛捕捉到在遙遠的太陽系中兩顆系外行星碰撞的鐵證,親眼看到了行星碰撞的慘烈現場!這是我們參考早期地球碰撞的細節提供了完美的例子。
我們知道,與年輕時相比,我們現在步入“中年”的太陽系是一個相對平靜的地方。如果我們想看到行星碰撞,我們必須觀察遙遠的星系。辛運的是,天文學家看到了!他們將斯皮策太空望遠鏡和地面天文臺對準了距離地球300光年的雙恆星系統BD + 20307,成功觀測到了珍貴的行星碰撞證據。
據了解,這個星系中的恆星大約有10億年的歷史,按理說這麼長的時間足以讓所有物體在碰撞中穩定下來,並形成一個穩定的結構。然而,科學家表示當他們在大約十年前觀察它時,他們看到該星系一些旋轉的碎片比他們預期的要“熱”許多,他們發現,碎片的紅外亮度增加了約10%,這表明系統中有更多的熱碎片。在一個有著10億年恆星的星系中,任何碎片現在都應該已經冷卻下來了,所以它的存在意味著最近很大可能發生了一次碰撞。並且如果行星之間的大規模碰撞只發生在星系的早期,那麼塵埃應該早就消失了。通常情況下,塵埃是通過碰撞級聯被逐漸消除的,在這個過程中,反覆的碰撞不斷地將岩石破碎成越來越小的碎片。最終這些碎片非常小,來自恆星的輻射壓力就把它們吹走了。
顯然,BD + 20307周圍溫暖的塵埃意味著不久前有兩顆系外行星之間發生了災難性撞擊。科學家們想知道,在極端的影響之後,這個系統是如何演變的。因為我們的太陽系有很多像小行星帶一樣的岩石碎片,但它是古老冰冷的碎片,這意味著它們是遠古碰撞的產物。因此BD + 20307中的碎片為我們提供了一個難得的機會來研究一個行星系統的歷史後期發生災難性的碰撞會有什麼後果。”
來自華盛頓卡內基研究所地磁科學系的科學家興奮地表示:“這是一個研究在行星系統歷史後期發生的災難性碰撞的難得機會,索非亞望遠鏡的觀測結果顯示,塵埃盤的變化只有幾年的時間尺度,這意味著它剛剛發生碰撞不久。”
索菲亞是一架改裝的波音747上的紅外觀測站,它把2.7米的望遠鏡帶到同溫層,大約離地38000到45000英尺的高度,約合11580米到13716米,在那裡它超過了地球上95%的可以阻擋紅外的大氣層,使得它的觀測效用最大化。
不過也有科學家認為對於這種溫暖的塵埃,還有其他可能的解釋。比如它可能離恆星更近,吸收更多的能量。但顯然這在短短10年內不太可能發生,因為10年在天文學上只是一個短暫的時刻。並且因為隨著塵埃顆粒大小通過碰撞級聯減少,塵埃更有可能被太陽輻射噴射出來。不過還有一個可能性支配著恆星周圍的塵埃行為。這被稱為波印廷-羅伯遜效應。這是一種拖曳力現象,它能使一些大的粒子被太陽輻射吹走而螺旋環繞進入恆星。當塵埃離恆星越近,溫度就越高。
不過在得出明確的結論之前,科學家們還需要更多的觀察。但現在,行星碰撞最符合這一切的現象。這意味著這是一個真正的機會。BD + 20307的系統將提高我們對災難性碰撞、雙星對碎片盤的影響以及行星系統演化的認識。