碎屑 太陽終將吃掉地球?科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 瀕死恒星吃掉自己行星的證據(jù)
沒想到你是這樣的恒星——科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瀕死恒星會吃掉自己的行星
簡介:垂死的星星在他們摧毀的地球類行星蒸發(fā)的地殼上捕捉到零食
天文學(xué)家通過觀察4顆太陽系附近的白矮星,在它們的大氣層中發(fā)現(xiàn)了氣態(tài)的類地行星地殼殘骸。所有質(zhì)量是太陽的10倍以內(nèi)的恒星,在它們生命周期最后階段都會成為白矮星。這個難以置信的發(fā)現(xiàn)說明:在整個銀河系中,如地球和火星一樣的類地行星的誕生過程都差不多,而且形成的速度也相當快。
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做出這一發(fā)現(xiàn)的研究小組在《自然天文學(xué)》雜志上發(fā)文稱,他們在多個白矮星的外層發(fā)現(xiàn)了估計達300萬億噸的類地行星(氣態(tài))碎屑。這些碎屑中包含多達600億噸的鋰和大約3萬億噸的鉀鹽。如果把這些與其它被發(fā)現(xiàn)的元素——比如鈉和鈣——進行比較,可以發(fā)現(xiàn)這些類地行星碎屑的成分與地球和火星的地殼成分相似。當然這是在假設(shè)地球和火星的地殼也被氣化,并且和恒星的氣體外層混合幾百萬年之后的前提下得出的結(jié)論。這也是人們首次在白矮星的大氣層中發(fā)現(xiàn)來自行星地殼的物質(zhì)。
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“過去,我們(在白矮星中)觀察到過地幔和地核物質(zhì),但是我們從未真切觀察到過行星的地殼(物質(zhì))。鋰和鉀是證明地殼物質(zhì)存在的理想標志物。這些元素不會在地幔和地核中大量存在”,文章主要作者,英國沃里克大學(xué)的馬克·霍蘭斯博士在一份聲明中說,“現(xiàn)在我們知道應(yīng)該尋找哪些化學(xué)特征才能發(fā)現(xiàn)這些元素,這給我們提供了機會,讓我們可以觀察大量的白矮星并尋找更多這些元素的蹤跡。然后我們可以觀察這類特征的分布情況,以及發(fā)現(xiàn)行星地殼(碎屑)的概率,然后比較這個概率與我們之前的預(yù)測有多大偏差。”
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此次觀察的四顆白矮星可能是我們銀河系中最老的一批白矮星,它們在100億年前就耗盡了自身核聚變的燃料。其中一顆白矮星的質(zhì)量比恒星的平均質(zhì)量高出70%。一般來說“特大號”的白矮星會很快讓(它吃掉的)地殼類物質(zhì)消失。而此次科研小組在這顆白矮星中發(fā)現(xiàn)地殼物質(zhì)的事實表明,這顆白矮星仍然在“消化”那些曾經(jīng)圍繞自己旋轉(zhuǎn)的行星的殘骸。
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“其中一個例子是,我們觀察到一個行星系圍繞一顆形成于銀河暈中的恒星旋轉(zhuǎn)。因此這個星系肯定是目前所觀察到的最古老的星系之一。而另一個星系則圍繞著一顆短命的恒星旋轉(zhuǎn),而這顆恒星生前的質(zhì)量是我們太陽的四倍。這也是一個破紀錄的發(fā)現(xiàn),因為這給我們理解星系中行星形成速度的上限提供了重要依據(jù)”,該文章的合著作者,同樣來自沃里克大學(xué)的皮爾-伊曼紐爾·特蘭布萊博士說。
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這些發(fā)現(xiàn)讓我們可以更清楚地理解類地行星的形成過程。此次發(fā)現(xiàn)的類地行星碎屑的組成和我們在太陽系中觀察到的(行星組成)類似,說明類地行星的形成過程可以很短。而且自我們的銀河系形成以來形成的類地行星都基本一樣,說明類地行星的形成過程是一個十分標準化的過程。
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“據(jù)我們的理解,不同星系的類地行星形成過程都十分相似。開始時它們的組成物質(zhì)成分與恒星的成分而類似,但是隨著時間的流逝,這些物質(zhì)分離沉淀,結(jié)果就是在行星的不同部分有著不同的化學(xué)成分。我們可以發(fā)現(xiàn)在某一個時間點這些物體產(chǎn)生了差異化,其組成成分不再類似于開始時那種恒星一樣的組成成分”,霍蘭斯博士補充道。
“我們已經(jīng)認識到大多數(shù)像太陽一樣的恒星都有行星相伴。但現(xiàn)在我們更有機會觀察不同類型材料的行星出現(xiàn)的幾率是怎樣的”。
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相關(guān)知識
類地行星,又稱地球型行星或巖石行星都是指以矽酸鹽巖石為主要成分的行星。這個項目的英文字根源自拉丁文的「Terra」,意思就是地球或土地。由于大眾媒體的流行,加上對象是行星,因此在二合一下采用「類地」行星這個譯名。類地行星與氣體巨星有極大的不同,氣體巨星可能沒有固體的表面,而主要的成分是氫、氦和存在不同物理狀態(tài)下的水。
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