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白矮星為太陽系預演「末日之城」的景緻

哈勃太空望遠鏡在兩顆死亡的恆星體找到了行星碎片的證據,這證明了死亡恆星受到了行星碎片的滲透,兩顆死亡恆星充當了行星的「死亡墓地」,天文學家通過死亡恆星對行星吞併過程的觀測能夠窺見我們太陽系的未來,無比輝煌的太陽將會演變為不能倖免的地球「墓地」?天文學家給出了毋庸置疑的回答。慶幸的是人類有50億年的應對時間,擁有足夠的機會來規避太陽危機的爆發。兩顆死亡恆星距離地球150光年,它們位於金牛座一個相對年輕的畢宿星團。

位於銀河系的畢宿星團僅有6、25億年的年齡,星團的一顆白矮星混入了類似小行星的碎片,「潔白無瑕」的白矮星受到小行星碎片的污染,它變得有些「髒兮兮」了。NASA的哈勃太空望遠鏡在燃料耗盡的晚年恆星——白矮星的大氣層發現了碎片化的構造體,它們可能來自於相當於地球尺寸大小的行星。白矮星很有可能吞噬過一個地球大小的行星。哈勃望遠鏡在畢宿星團發現的兩顆白矮星的「前身」類似於太陽的尺度,白矮星是晚年恆星在耗盡燃料之後留下的核球。

英國劍橋大學的科學家傑·法里西和他的科研團隊將觀測成果發表在皇家天文學會出版的《每月通訊》雜誌上,科學團隊基本確定了岩石構造的化學成分。在恆星誕生的同時在它的周圍形成行星,一些恆星保留了周圍行星的構成成分,科研團隊找到了岩石狀碎片物質的證據,岩石碎片看上去就像最原始地球內蘊含的岩塊構造物。哈勃太空望遠鏡攜帶的宇宙起源光譜儀在白矮星的大氣層發現了硅和低數量水平的碳元素。

硅是一種組成岩石材料的主要元素,它同樣構成了太陽系中地球和其它固體行星岩石的主要成分,碳元素幫助科學家確定了行星碎片的起源和性質,碳在地球岩構造體中通常屬於缺少、消耗殆盡的物質元素。硅和碳元素的發現指示了一種圖景:在恆星周圍存在岩石狀的行星集合,恆星和行星的「相伴相隨」是普遍的天體現象,當死亡恆星演化為白矮星時,岩石狀的大小行星紛紛「墜落」到白矮星和它的大氣層。科學團隊聯想到太陽系將會面臨同樣的命運,當太陽的火焰熄滅時,太陽系的天體將不復存在,地球和其它的大小行星將會「跌落」到太陽的「火焰」中,地球文明將隨之覆滅。

法里西的科學團隊指出,寬度小於100英里、或者60公里的小行星將被白矮星強大的引力撕裂為碎片。小行星和類地行星的物質成分基本相同,小行星可能聚合成類地行星。科學團隊找到了小行星存在的證據,而類似的恆星系存在類地行星,硅元素可能來自小行星,當它們被白矮星的強大引力撕碎成粉末時,含有硅元素的細粉將如同「沙漏」一樣捲入周圍死亡恆星的大氣層和恆星的表面。除了白矮星的引力,人們很難設想其它的物理機制,硅元素粉末如同「天女散花」般地傾瀉到附近的白矮星上。

當我們的太陽系耗盡氫燃料時,太陽和木星、太陽和其它行星引力平衡機制受到破壞,在太陽和木星之間的小行星帶將改變目前的運行軌道,「翻江倒海」的小行星將四處飛散,非常靠近太陽的小行星將被太陽的引力撕成碎片,垂死的太陽將行星碎片拖進氣浪的漩渦,太陽的火焰將吞噬湧入的一切碎片物體,太陽系的「末日世界」絕不同於文學作品描繪的「鳳凰涅槃」,前者是悲壯無比的逝去,後者是壯麗無比的誕生。除非將地球文明「遷移」到宜居行星,否則太陽系終將不能延續地球的人類文明。

科學團隊用哈勃太空望遠鏡來觀測白矮星的大氣層,這是發現岩石狀固體行星物質組成和化學性質的最好方法。白矮星好像一張空白紙,它僅包含了輕元素成分,像硅和碳一類的重元素沉入到白矮星的核心,科學家以此推斷,如果他們發現了受到碎片污染的白矮星,那麼在死亡恆星向白矮星轉變的過程中,大大小小的行星以碎片和粉末的形態被吸附到白矮星的體內和它的大氣層。科學團隊正在設想一種實驗手段,開發一種探測固體行星化學成分的技術,觀測白矮星的大氣成分是可行的方法。科學團隊下一階段的計劃是觀測更多的白矮星,通過對白矮星大氣成分的分析獲得更多的數據,以取得對固體行星和它的主恆星相互影響的更好認識。

(編譯:2013-5-13)


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