太陽死亡後地球變怎樣?或許可在 400 光年外的白矮星系統瞥見

作者 | 發布日期 2019 年 04 月 05 日 18:25 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

約 400 光年外一顆白矮星周圍的殘餘碎屑中,天文學家發現了像是行星被撕裂後遺留的鐵核心。華威大學研究人員表示,等太陽也變成白矮星毀滅太陽系,地球死後的模樣很可能就是這種單調的鐵芯殘骸。



當太陽在 50~60 億年後耗盡核心的氫燃料,將開始蛻變成紅巨星,膨脹到原本大小的 100 倍、吞噬掉太陽系中靠內側的水星、金星,甚至我們的地球。度過紅巨星階段後,太陽外層的氣體逃逸形成行星狀星雲,最後留下炙熱的核心——也就是白矮星。

沒有人可以說明這場大災難過後,太陽系會變成什麼樣子,但我們可以看看宇宙中其他的白矮星來推測。使用位於西班牙拉帕爾瑪島的加那利大型望遠鏡(Gran Telescopio Canarias,簡稱 GranTeCan、GTC),英國華威大學天體物理學家 Christopher Manser 團隊在距離我們約 410 光年處,發現一個或許能解釋太陽系未來的例子:白矮星 SDSS J122859.93 + 104032.9(簡稱 SDSS J1228 + 1040)。

SDSS J122859.93 + 104032.9 的質量曾經是太陽 2 倍,然而現在它的體積跟地球一樣大。這顆白矮星也是少數在死亡後還帶有塵埃氣體盤的死星,距離 300 萬公里,研究人員發現,當中某些波長的光每隔 123 分鐘就會略微增亮和變暗,代表有顆天體規律地繞行白矮星,分析數據表明,這顆天體是一顆微行星(planetesimal)。

令人驚訝的是,微行星與母恆星距離僅 50 萬公里,卻未被白矮星的潮汐力撕裂。照理說,白矮星的強大引力可達地球引力 10 萬倍,微行星在如此近的距離下繞行白矮星應該無法倖免於難,但現在它確實存在。研究人員說,這代表微行星本身密度非常高,或者它自身也有足夠重力與白矮星抗衡,經計算,微行星的密度必須與地球的純鐵核心相當,才能不被白矮星撕碎。

團隊結論指出,這顆微行星能夠在白矮星的重力井中維持形狀繞行,代表應該由鐵、鎳等重金屬組成,推測其前身很可能是一顆行星,不過外層現在已被白矮星潮汐力剝得一乾二淨,只留下核心。

數十億年後,太陽系消失,我們的地球很可能就變成這樣。

至於這顆微行星似乎具備彗星特徵,有一條「尾巴」,研究人員認為,構成尾巴的物質可能是微行星昇華的氣體。新論文發表在《科學》(Science)期刊。

(首圖來源:華威大學

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