50億年後太陽系會是什麼樣子?1500光年外有個未來太陽系的翻版

2020-12-06 天文同好樂園

在廣闊的宇宙中,我們的太陽屬於中等質量恆星,不大不小。當所有類太陽恆星死亡後,最終都會成為核物質和電子海洋混合而成的超高密度球狀體,這就是天文學家所說的「白矮星」。1930年,蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡利用相對論和量子理論作出了兩個非常清晰的預測:第一,確實存在「白矮星」這種天體,凡是質量和太陽差不多的恆星最終都會演化為白矮星;第二,白矮星的質量絕不會超過太陽質量的1.4倍。這兩個預測在當時實屬非常大膽,並沒有多少人相信。

但是,今天的天文學家們已經記錄下了大約幾萬顆白矮星,大多數的質量約為太陽質量的0.6倍,有記錄的最大質量是太陽質量的1.3倍。事實說明了錢德拉塞卡的關於白矮星理論是正確的,當我們的太陽在50億年的時間內耗盡核燃料,它也將面臨這樣的命運,而在我們整個銀河系內,將有超過50%的恆星也將是這種結局。那麼,當太陽演化為白矮星之後,整個太陽系會是什麼樣子?太陽系中的眾多行星的結局又會如何?

就在不久前,天文學家使用ESO的「甚大」望遠鏡陣列,首次發現了一顆與白矮星相關的巨行星的證據。這顆行星在近距離繞著熱白矮星運行,導致其大氣層被剝離,並在恆星周圍形成一盤氣體。這個獨特的系統暗示了我們自己的太陽系在遙遠的未來會是什麼樣子。然而,在這之前,科學家們還從沒有發現白矮星周圍有存在倖存行星的證據。這次的發現很偶然,領導這項研究的是英國華威大學的研究小組,他們對斯隆數字巡天調查觀測到的大約7000個白矮星進行了檢查,發現其中一顆與任何其他白矮星不同。

通過分析恆星光譜的細微變化,他們發現了以前從未在白矮星上觀測到的化學元素的痕跡,知道這個系統中一定有異常,並推測它可能與某種行星殘餘物有關。研究小組在智利阿塔卡馬沙漠的ESO甚大型望遠鏡上用X射線儀器分析了它,後續的觀測證實了白矮星的光譜中包含有氫、氧和硫等元素,而這些元素本不應該在白矮星上出現。通過細節研究,科學家們最終發現這些元素是在一個氣體盤中旋轉到白矮星的,而不是來自恆星本身。

來自英國、智利和德國的天文學家團隊將觀測數據與理論模型相結合,更清楚地描繪了這一獨特的系統。這顆白矮星很小,溫度約為28000攝氏度(約為太陽溫度的五倍),非常熱。相比之下,這顆行星卻是一顆龐大的冰巨星,它的體積至少是恆星的兩倍大。由於它正近距離地繞著熱白矮星運行,所以繞著它轉了一圈只需10天。白矮星的高能光子正逐漸吹走行星的大氣層,行星的氣體逸出,大部分被拉入一個圍繞白矮星的盤,然後以每秒3000噸的速度旋轉到恆星中,正是這個氣體盤使原本隱藏的如同海王星般的冰巨星被發現。

太陽系的未來

這顆白矮星現在被命名為WDJ0914-1914,位於約1500光年外的巨蟹座。據研究人員稱,這顆系外行星離白矮星的軌道距離只有1000萬公裡,距離近得很異常。科學家們推測,在主星成為白矮星之前,這顆行星也許離主星更遠,目前的新軌道可能是與系統中其他行星的引力相互作用的結果,這意味著在這個系統中,也許不止一顆行星在主恆星的暴力過渡中倖存了下來。這一發現對預測太陽系的未來意義重大,太陽終究難逃它自身的宿命,但最終會是什麼樣子?這次的發現也許就是太陽系未來的翻版。它也有力地表明,宇宙正在一次又一次地挑戰我們的固有思維,超越人類既定的想法。

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  • 有科學家懷疑太陽系是被製造出來的?
    而銀河系直徑約有10萬光年,包含1500億顆恆星,太陽只是其中之一。太陽以250千米/秒的速度繞銀心運動,大約2.5億年繞行一周,地球氣候及整體自然界也因此發生2.5億年的周期性變化 。截至2019年10月,太陽系包括太陽、8個行星、205個衛星和至少50萬個小行星,還有矮行星和少量彗星。
  • 我們的太陽系是什麼樣子的?
    太陽系的中心是太陽,其所有受到太陽引力的天體,都圍繞太陽公轉。距離太陽近的大多數天體都會圍繞接近同一個平面公轉,遠點的離散天體會偏離這個平面並繞太陽公轉,不過彗星、小行星等除外,它們的軌道特徵都有。太陽系幾乎所有的天體都在圍繞著太陽公轉,近到水星以及掠日彗星,遠到理論上的奧爾特雲以及已知目前最為遙遠的威斯特彗星。按照太陽風來算,我們的太陽系邊緣在太陽風停止的地方,也就是大約在冥王星以外4倍遠的地方。按照太陽控制的引力來講,我們的太陽系邊緣在大約2光年處。
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    ,太陽是已知唯一的一顆恆星,它通過氫核聚變不斷向外釋放出能量,從而照亮整個太陽系。那麼,木星在未來會變得越來越來熱嗎?10億年後,木星會變成恆星,讓太陽系變為雙恆星系統嗎?在太陽中,氫核聚變並非發生在所有地方,僅在溫度達到1500萬度、壓力達到2500億個地球表面大氣壓的核心區域才能進行。只有當溫度和壓力足夠高時,氫原子核才有足夠高的能量和概率發生碰撞,從而結合成氦原子核,並產生能量。
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  • 科學家找到了第2個太陽系,8大行星1個都不少,那裡會有生命嗎?
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    當信息全部傳遞完成之後,五維空間關閉,庫珀回到太陽系。那麼,庫珀是如何進入五維空間的呢?他又是如何從五維空間中出來的呢?為什麼他一下子可以從100億光年外的黑洞穿越到太陽系呢?黑洞會產生極端的潮汐力,把任何靠近黑洞的事件視界(黑洞的表面)的物體撕碎成原子,然後這些原子會相繼掉入黑洞中。然而,庫珀和塔斯卻安全地穿過視界,進入黑洞之中,為什麼他們不會被卡岡圖雅的潮汐力撕碎呢?
  • 假如M87*黑洞距離地球只有一光年,對太陽系會有什麼影響?
    對數比例的太陽系,奧爾特雲的位置,再往外一點就是M87*黑洞了,假如M87*距離地球一光年的話!當然有什麼影響,我們空口無憑,還是數據來說話吧!M87*黑洞的質量據資料是太陽的65億倍,其視界直徑約為390億千米,根據陰影區域直徑是視界的2.5倍計算,那麼陰影區域的直徑高達975億千米!
  • 太陽系裡不存在超級地球,那太陽系外會有嗎?101光年外有機會
    那麼問題來了,這些恆星系會像太陽系這樣存在眾多行星,而且其中可能會有能夠孕育生命的行星嗎?對此科學家們保持樂觀的態度,人類歷史上第一次真正意義上觀測到系外行星是在1995年,兩位名為米歇爾·梅耶、迪迪爾·奎羅茲的科學家首次觀測到了系外行星。
  • 600億公裡外,太陽系的第九大行星,為什麼10年後才能發現?
    人類發現它們的時間跨度很大,水星、金星、火星、木星都是在自然科學觀還沒有建立的古代發現的,然而,自1846年發現海王星以來,快兩百年了,天文學家再沒有發現新的太陽系行星。,科學家發表了兩篇獨立的科學論文,分別預言,太陽系第九大行星將在未來10-15年內進入天文學家的視野。
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  • 太陽系外有個「兄弟」
    日前,科學家宣布首次在太陽系外發現了一顆可能適合人類居住的星球,它的溫度、體積估計與地球相似,而且還可能有液態水。這一發現被認為是「搜尋宇宙生命的一個重要裡程碑」。  太陽系外找到地球「夥伴」  據南歐天文臺網站報導,這顆新發現的行星被命名為「581c」。它圍繞著一顆叫Gliese581的紅矮星運轉。
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    地球的歷史有46億年,而地球生物史也有30多億年,但是人類的歷史就很短了,最遠可以追溯至1500萬年前的森林古猿,在600萬年前和黑猩猩分道揚鑣,一直發展到今天。從古至今我們一直在仰望著星空,對於望不到邊的黑夜和閃閃發亮的繁星充滿著幻想和期待,當然還有一絲絲的好奇。
  • 上帝之眼200年前被發現 竟預示太陽系50億年命運
    上帝之眼200年前被發現 竟預示太陽系50億年命運2016-4-26 10:51:19 來源:科技訊 &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp2016年4月25日,上帝之眼200年前被發現,竟預示太陽系50億年命運。近日,英國科學家在探索宇宙的時候發現了「上帝之眼」。