首頁>科學>

宇宙中的恆星並不是永遠會存在的,了解天文學的人都知道這個問題或者說這是天文學的常識。恆星就象我們人類一樣,恆星也會經歷從生到死這個過程。

恆星死亡會是什麼樣的呢?

在天文學的角度來看,恆星的青壯年時期稱之為“主序階段”,這個階段會佔據恆星整個壽命期的90%以上。而主序階段恆星向外膨脹和向內收縮的這兩種力保持大致平衡,與此同時這個時候的恆星是相對穩定的,然而隨著恆星的進一步演化,直到恆星內部存在的氫元素核聚變結束,基本上這顆恆星便走向死亡階段,死亡後的恆星會變成“白矮星”、“中子星”或“黑洞”,迎來恆星演化的另一種階段。

圖解:恆星演化圖

首顆圍繞白矮星執行的行星

恆星演化前的膨脹通常會吞噬其周圍的行星,根據目前的天文觀測歷史中,天文學界從來沒有發現過任何一顆圍繞白矮星執行的行星,然而歐洲南方天文臺(ESO)的盛大望遠鏡通過對7000多顆白矮星的觀測,發現其中一顆名為“WDJ0914+1914”的白矮星卻別樹一格,因為這顆白矮星的周圍存在巨型行星的痕跡,自探索宇宙以來,天文界的認知中恆星在瀕臨死亡中的最後階段,其附近的行星都難逃毀滅的命運,但是圍繞“WDJ0914+1914”白矮星執行的這顆行星卻沒有被毀滅。

圖解:行星圍繞白矮星執行

通常恆星及其周圍的行星都是誕生在同一片分子云,行星是恆星的附帶品,被行星圍繞的恆星被稱為“母恆星”,基本上每個恆星周圍都存在行星,只有在特殊的情況下行星被恆星附近更加緻密的天體引力散射出原來的執行軌道,或者品質大的恆星本身演化過程中過於劇烈,那麼其周圍的行星或者本來可以形成行星的物質也會在恆星誕生不久後很快被吞噬掉,母恆星瀕臨死亡時,就像氣球一樣不斷地向外膨脹擴大,並逐漸接近或超過周圍行星的軌道,這個時候會將行星吸收掉。

舉例說明:

50億年以後,我們的太陽100億歲的年齡時體積會變得十分龐大,僅僅是半徑將完全超過水星現在的執行軌道,並將水星完全吞沒。

圖解:白矮星在吞噬周邊物質

為什麼白矮星的附近會有一顆倖存的行星呢?

“WDJ0914+1914”白矮星形成之後,這顆行星通過潮汐作用遷移到“WDJ0914+1914”附近從而其被捕獲,“WDJ0914+1914”周圍存在很多行星,這些行星由於太過於靠近導致這些行星的軌道產生交匯,在引力的作用下,行星之間發生散射,行星的軌道會變得越來越扁的橢圓,這顆行星執行至橢圓軌道上,接近“WDJ0914+1914”的位置時,就會可能落入其潮汐的作用範圍並因此被捕獲。

舉例說明:

把這顆行星比喻成一顆足球,球門的網比喻成“WDJ0914+1914”。

足球比賽中當球員把足球踢了一下,足球正好踢進了龍門,足球會被編織的網阻擋,無論足球的速度多大都不會使足球向更遠的遠方飛出去。

圖解:足球好像被潮汐力鎖定一樣

“WDJ0914+1914”不尋常的性質

天文學家使用了歐洲南方天文臺(ESO)的盛大望遠鏡上的“X-shooter”儀器對其進行分析,通過觀察證實了與白矮星有關的氫、氧和硫的存在,通過研究“X-shooter”拍攝的光譜中的細節,這些化學元素存在於白矮星的氣體盤中,並不是來自恆星本身,望遠鏡獲取與“WDJ0914+1914”有關的光譜,通過分析譜線算出天體大致上含有的化學成分,在分析“WDJ0914+1914”白矮星氣體盤中的一些成分時,發現這些成分與行星的成分很吻合,這一發現意味著恆星死亡時,它附近的行星可以逃脫被吞噬的命運。

是什麼原因這顆行星不會被吞噬?

這完全是取決於恆星死亡之前行星所分佈的位置。

比如太陽變成紅巨星後,金星和水星肯定難逃被毀滅的命運,一定範圍之外的行星就不會被吞噬,比如距離太陽較遠的木星。

母恆星死亡時,其周圍行星倖存的概率較小,“WDJ0914+1914”卻是一個非常成功的反例,但是目前也只是發現了這麼一個特殊的例子,需要更多這樣的安全才能進行統計。

圖解:太陽命運

結語·50多億年後地球有沒有可能逃過太陽死亡所帶來的威脅呢?

地球也許會逃過此劫,但是地球上的生命是逃脫不了被毀滅的命運,因為到那個時候變成紅巨星的太陽,離地球非常近,會把地球燒焦,如果地球在未來的幾十億年都保持在當前的軌道上,那麼地球將處於稠密而炙熱的環境中,此時地球周邊的溫度甚至可能會超過1萬多攝氏度,不僅如此處於紅巨星階段的太陽會向外丟擲大量炙熱物質,地球以固態形式持續存在的可能性幾乎為零。

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 高轉化率生物質燃油生產,科學家利用光將脂肪酸轉化為烷烴