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beishanchenfu111的博客

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当太阳死去地球能否逃生?  

2014-11-10 17:13:37|  分类: 自然科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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天文学家已经在超新星残骸——中子星周围找到了行星,在类太阳恒星尸体——白矮星周围找到了小行星瓦解产生的尘埃盘,还在流产的恒星——褐矮星周围找到了新行星正在形成的证据。

在这些原本被认为不应该存在行星的恶劣环境中找到行星,不仅表明行星形成过程比过去想象的更顽强,而且暗示,在太阳死亡之时,地球还存有一线生机。

天空中最悲惨的角色莫过于白矮星(white dwarf)。它们并不遵从普通恒星的质量-亮度关系:尽管质量与太阳相仿,白矮星却是所有恒星中最暗淡无光的,而且正越变越暗。

天文学家认为它们连恒星都不是,充其量只能算是恒星的“尸体”。每颗白矮星都曾经像我们的太阳一样,散发着同样明亮的光芒。

但是在那之后,它逐渐耗尽燃料,步入了暴躁的死亡阵痛阶段:它的直径膨胀100倍,亮度增强10,000倍,而后外部壳层被抛射出去,只留下一个地球大小的发光残骸。在余下的无尽岁月里,它将了无生气,慢慢变暗,直至一团漆黑。

但这个故事还不够悲惨,实际情况要更加糟糕。


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因为已经在银河系中发现了10多颗特殊的白矮星,它们的周围环绕着小行星、彗星,甚至还有行星——简直就是整个太阳系的“墓地”翻版。这些恒星还“活着”的时候,每天都会在这些小天体的天空中升起,给它们送去光和热,加热土壤、搅起微风。

但在这些恒星死亡时,它们会蒸发、吞没、焚化内行星,只留下那些“居住”在偏远寒冷地带的天体。随着时间的流逝,白矮星还会撕碎并摧毁许多“幸存者”。

这些历尽磨难的行星系统提供了一个机会,得以一窥50亿年后太阳死亡时,太阳系将要经历的悲惨命运。

天文学家过去一直怀疑,太阳外的其他恒星周围可能存在行星。不过当时设想,应该会在十分类似于太阳的恒星周围,找到十分类似于太阳系的行星系统。

然而,自从15年前相关发现开始大批涌现,情况立刻变得明朗起来:太阳系外行星系统可以与太阳系完全不同。

第一个例子是类太阳恒星(sunlike star)飞马座51——它拥有一颗质量比木星还大的行星,但主星与行星的间距比水星公转轨道半径还小。

随着天文仪器越来越灵敏,天文学家发现了更加古怪的例子。

类太阳恒星HD 40307拥有3颗行星,质量介于地球的4~10倍之间,全都在不到水星轨道半径一半的距离上围绕主星旋转。类太阳恒星巨蟹座55A拥有至少5颗行星,质量介于地球的10~1,000倍之间,轨道半径最短不足水星轨道的1/10,最长则与木星轨道相当。

就算是科幻小说里设想的行星系统,也不可能如此多姿多彩。

白矮星系统则表明,甚至行星系统的主星都不一定要类似于太阳。行星和小行星、彗星之类的小天体可以围绕着自身比行星大不了多少的天体旋转。这些行星系统的多样性丝毫不亚于普通恒星周围的行星系统。

天文学家没有料到行星系统居然会如此普遍,也没有料到它们会如此“顽强”,更没有料到行星形成过程看起来会如此“放之四海而皆准”。

与太阳系类似的行星系统,可能并不是宇宙中的行星乃至生命最常见的栖息场所。

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