從死亡星球探測無線電訊號,一窺太陽系最後的結局

作者 | 發布日期 2019 年 08 月 17 日 0:00 | 分類 天文 follow us in feedly


再過 50 億年左右,我們的太陽會膨脹變成比現在大至少 100 倍的紅巨星,屆時會吞噬水星、金星,也可能包含地球,最後一次膨脹後,再也拉不回外層氣體,就像水彩在紙上暈開,成為行星狀星雲,核心處則留下一顆白矮星,持續發光數十億年。

關於之後的太陽系命運,一直都是開放性問題,科學家可對太陽系進行數值模擬,有些結果顯示,外側行星可能保留,但也有些結局由於引力交互作用改變,導致所有行星都被甩出太陽系成為流浪行星。與太陽類似的恆星非常常見,這也意味著許多恆星系統都會、或說有些經歷過這類結局,但截至目前,並未發現這樣子的行星─恆星垂死系統。

藉由觀測這類系統,我們可一窺太陽系的結局,雖然白矮星比一般恆星暗得多,但隨著望遠鏡發展越來越先進,天文學家已越來越善於發現這些小型天體,可能是行星、小行星、彗星或其他太空垃圾。目前許多系外行星是透過凌日法發現的,當行星行走於軌道,對母恆星光線產生影響,就能利用分析方法得到「這是行星」的結論。考量到白矮星的大小又遠小於一般恆星,天文學家考慮另一種可能性:當一顆繞著白矮星公轉的行星,一般只會留下緻密的金屬性核心,其導電核心有磁場,可能會形成發射無線電波的電路,木星與衛星木衛一就擁有這種訊號。天文學家假設殘餘的恆星系統也會經歷這過程,由此發現死亡的恆星系統。

探測這類恆星系統取決於行星與白矮星的距離,距離太近,白矮星的潮汐力會把行星扯碎;距離太遠則無法觀測。此外,留下的核心如果太大,磁場過強,行星核心會漸漸往白矮星靠近,最終被潮汐力扯碎。因此,只應該關注距離白矮星 210 萬公里(原文: 3 個太陽半徑)至 6,000 萬公里(原文:水星至太陽的距離)之間且磁場偏弱的行星。發現白矮星這件事,天文學家越做越上手,因此,如果有這類無線電訊號,要發現它們應該不用花太久時間。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為白矮星﹝左方亮星﹞與周圍的行星殘骸,來源:NASA