當太陽最終變成白矮星,地球能否倖存?天龍座內首次發現真實案列

2020-12-19 天文同好樂園

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據《天體物理學雜誌》近日刊文,一個國際天文學家小組利用美國宇航局的系外行星探測衛星(TESS)和退役的斯皮策太空望遠鏡,首次發現了第一顆圍繞白矮星運行的行星。研究認為這顆行星完好無損,而這顆白矮星的前身是一顆類太陽恆星,當它演化為白矮星時,目前的體積只比地球大了40%。

這顆白矮星位于天龍座,距離地球80光年,是一個三星系統中的成員之一,年齡約為100億歲。被發現圍繞白矮星運行的這顆行星是一個氣體巨人,也被稱為「類木行星」,被命名為WD1856-534b。這類行星通常被認為無法維持生命,但它的存在表明,可以維持生命的更小的巖石行星也許可能存在於白矮星的可居住區域內。

行星WD1856-534b運行速度極快,它每34小時就能繞白矮星運行一周,速度比水星繞太陽運行的速度要快60多倍。當前最大的謎團是:WD1856-534b非常接近白矮星,它是一直存在於這個位置上嗎?如果是,為何在這顆類太陽恆星從紅巨星階段演化為白矮星時它能得以倖存?白矮星的產生過程會破壞附近的行星,任何靠得太近的東西通常都會灰飛煙滅。或者,這顆行星是後來被白矮星的引力吸引,從很遠的外軌道慢慢被拉過來並最終穩定在現在的軌道上?目前還不得而知。

我們現在很清楚地知道,當一顆像太陽一樣的恆星耗盡燃料時,它會膨脹到原來體積大小的數百倍到數千倍,變成一顆紅色巨星。最終,它會拋出其外層氣殼,並失去其80%的質量,剩下的熱核就是白矮星。在這個過程中,任何附近的物體通常都會被吞沒和焚化。而在這個系統中,WD1856-534b卻完好無缺,天體物理學家們估計,最大的可能是這顆行星是一位後來者,而它之前一定離它目前的位置至少50倍遠。

首次發現白矮星周圍存在行星,這讓科學家們非常興奮,這個案列似乎強烈暗示著,可以維持生命的、更小的、類似於地球的巖石行星,也很有可能存在於白矮星的可居住區域。如果白矮星周圍存在巖石行星,那麼未來通過TESS衛星以及即將升空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,或許還能夠發現一些生命跡象。

研究小組發現 WD1856-534b以橢圓軌道圍繞白矮星運行,場景和地球圍繞太陽的運行軌道相似。有一種觀點認為,隨著時間的推移,當我們的太陽從紅巨星朝著白矮星演化時,由於外層物質被拋灑進空間,質量變小引力也隨之變小,地球的軌道很可能向外層延伸,到那時,或許地球能在太陽巨大的災變中倖存下來,說不定地球生命也能得以倖存也未可知。

目前,美國宇航局TESS衛星正在尋找白矮星周圍是否還有其他的巖石行星,如果發現有,詹姆斯·韋伯望遠鏡一旦升空,將很快開始搜索其上的生命跡象。TESS是由美國宇航局主導的一項天體物理學以及地外生命探索任務,全世界十幾所大學、研究機構和天文臺都參與這次任務,讓我們期待未來會有更多驚人的發現。

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