垂死太陽發出的光線足以將小行星轟成渣渣

2021-02-26 煎蛋

垂死恆星發出的光線是如此強烈,以至於可以將小行星轟至塵埃。新研究表明,目前宇宙中的大多數恆星都會經歷這一過程,包括我們的太陽——將在約5至60億年內將小行星帶粉碎成石屑。

根據建模,這種大規模破壞力的唯一動因來自電磁輻射,它與Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack(YORP)效應有關——用對理解這一現象做出貢獻的4位科學家的名字命名。

當恆星的熱量影響到太陽系小天體(如小行星)的自轉時,就會發生YORP效應。

來自太陽的光能被小行星吸收,使其升溫。熱量穿過巖石,直到作為熱輻射再次從不同方向散發出來。

這種物理過程會產生微小推力。在短時間內,並沒有太大影響,但是在更長的時間尺度內,它可能會導致小行星旋轉或偏軸擺動。

小行星的翻滾現象就是我們今天已經可以觀察到一種後果。但是隨著太陽繼續成長,影響將變得愈發明顯。

當像太陽這樣的主要序列恆星垂垂老矣時,體積膨脹進入所謂的巨型分支階段,變得非常龐大且非常明亮。整個階段只持續了幾百萬年——哇!它們彈出外層物質並坍塌成一顆密集的死星——白矮星。

對於我們的太陽,這將在大約5或60億年內完成。

華威大學的天體物理學家Dimitri Veras解釋說:「當一顆典型的恆星到達巨型分支階段時,其發光度最大可達我們太陽亮度的1000到10000倍。然後,恆星很快收縮成地球大小的白矮星,其光度下降到低於太陽目前的水平。因此,在巨型分支階段,YORP效應非常重要,但在恆星變成白矮星後就幾乎不存在。」

由於發光度的增加,因此YORP效果也會提升。而且大多數小行星不是密集的巖石塊。它們是鬆散的鵝絨、低密度的團簇,上面布滿了氣泡,被稱為「瓦礫堆」。

根據該團隊的計算機模擬,YORP效應會使大多數直徑大於200米的小行星快速打轉,足以使其破裂並解體。

分解不會發生在具有更高結構完整性的天體上,如矮行星(因此冥王星是安全的!)。但是小行星帶敗亡的命運早已註定。

Veras說:「對於質量巨大的分支恆星,連外行星小行星帶的類似物也將被有效摧毀。這些系統中的YORP效應非常猛烈,持續大約一百萬年。我們自己的小行星帶不僅會被破壞,而且會狂飆突進。而且完全是由於太陽光的照射。」

除了計算機建模之外,證據還來自我們對白矮星的觀察。

超過四分之一的白矮星光譜顯示,有來自小行星的金屬元素。這些白矮星光譜信號始終是一個謎,至今仍有爭議。

YORP效應可以解釋!當小行星崩潰時,它們在白矮星周圍形成了小行星塵埃盤,其中一些被吸引到死星中。

「這些結果有助於我們在巨型分支和白矮星行星系統中找到塵埃盤,這對於確定白矮星如何受到汙染至關重要。我們需要等到恆星變成白矮星時才知道塵埃盤在哪裡,了解它們是如何形成的。因此,YORP效應提供了確定塵埃碎片起源的重要背景。」

該研究已發表在《皇家天文學會月刊》上。

本文譯自 sciencealert,由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

相關焦點

  • 奧特6兄弟光線技能排名,第一位的光線技能足以消滅一顆小行星
    小編就來帶大家了解一下,而第一位的光線技能足以輕鬆消滅一顆小行星。第六名:傑克奧特曼(斯派修姆光線)斯派修姆光線是傑克奧特曼的光線技能,但是在戰鬥中傑克奧特曼卻很少使用他的絕招技能,反而比較有些依賴於奧特手鐲,所以排第六名。
  • 紅卡小百科:從太陽發出的光線,到底能照射到多遠的地方?
    經科學家計算,地球接收到的太陽輻射,僅佔據太陽向外輻射總能量的22億分之一,就是這幾乎可以忽略不計的佔比,造就了地球上的大千世界。        而在太陽系外圍的一些行星,就沒有地球這種「待遇」了,由於距離的增加,接收到的太陽輻射強度逐漸減小,表面溫度不斷下降,從這些行星表面如果能夠觀察太陽的話,太陽越來越小、光線越來越不刺眼。
  • 然而,這三個事件足以毀滅地球
    而如果我們不考慮太陽壽終正寢的話,是不是就意味地球不可能毀滅,世界末日僅僅只是傳說了呢?答案仍然是否定的,因為下面這四個事件足以將地球毀滅。所以世界各地的天文研究所已經跟蹤並發現了1萬多顆能夠威脅地球的隕石和小行星,但是許多科學家相信,還有許多隕石和小行星並未被人類發現。例如2013年2月15日中午,一顆直徑達到20米的隕石划過俄羅斯車里雅賓斯克上空,它爆炸的當量幾乎是廣島原子彈的25倍。
  • 70億年後,垂死太陽刮什麼風
    Decin, ESO/ALMA 相伴而行 行星狀星雲實質上是一些垂死的恆星拋出的塵埃和氣體殼。 瀕死的恆星膨脹並冷卻,最終成為紅巨星,而它們產生的恆星風(排出的粒子流)使其失去質量。
  • 6500萬年前導致恐龍滅絕的小行星撞在了哪裡,為什麼沒有隕石?
    小行星撞地球 據研究發現,在6500萬年前,有一顆直徑大小為10公裡的小行星撞擊了地球,但撞擊後並沒有留下隕石,而是完全蒸發,那這究竟是怎麼回事呢? 科學家指出,超過10米以上的隕石撞擊將會在地球表面留下隕石。
  • 6500萬年前導致恐龍滅絕的小行星哪去了,為什麼沒留下隕石?
    小行星撞地球據研究發現,在6500萬年前,有一顆直徑大小為10公裡的小行星撞擊了地球,但撞擊後並沒有留下隕石,而是完全蒸發,那這究竟是怎麼回事呢?科學家指出,超過10米以上的隕石撞擊將會在地球表面留下隕石。但是我們知道,導致恐龍滅絕的小行星卻沒有留下任何隕石,這個原因或許和當時的地球氣候有關。
  • 70億年後,垂死太陽刮什麼風
    該團隊意識到,其他低質量恆星甚至是垂死恆星的重行星造就了不同的模式。但這些伴星太小太暗,無法直接探測到。「就像往一杯咖啡裡倒入牛奶,然後用勺子攪拌,可以做出一個螺旋狀圖案,這顆伴星在圍繞恆星旋轉的過程中吸收了物質,形成了恆星風。」Decin解釋說。
  • 70億年後,垂死太陽刮什麼風?
    相伴而行行星狀星雲實質上是一些垂死的恆星拋出的塵埃和氣體殼。研究小組將這一理論應用到模型中,結果確實如此,恆星風的形狀可以由環繞它們的伴星來解釋,而由於恆星風的作用,演化恆星失去質量的速率是一個重要參數。Decin告訴《中國科學報》:「我們所有的觀測結果都可以用恆星有伴星來解釋。」
  • 小行星圍繞地球,美國宇航局追蹤到一顆足以終結人類文明的大傢伙
    據英國媒體LADbible網12月31日報導,美國宇航局(NASA)在2020年追蹤到了1400多顆小行星,其中一顆大到足以終結人類文明。美國宇航局近地天體中心將研究距離太陽1.3個天文單位以內的小行星,即距離地球4500萬公裡的小行星。
  • 垂死恆星釋放出的碳,為地球生命的誕生,做出了決定性的貢獻
    一些垂死恆星通過壯麗的行星星雲將氣體外殼和塵埃拋向宇宙,這些灰燼通過恆星風傳播,富含許多不同的化學元素,包括碳。在發表在《自然天文》期刊上的一項研究表明,這些恆星揭示了碳在銀河系和其它星系的起源。約翰·霍普金斯大學物理與天文學系副研究科學家傑弗裡·卡明斯說:這些發現對恆星如何以及何時產生碳提出了新的嚴格限制。
  • 垂死恆星釋放出的碳,為地球生命的誕生,做出了決定性的貢獻!
    一些垂死恆星通過壯麗的行星星雲將氣體外殼和塵埃拋向宇宙,這些灰燼通過恆星風傳播,富含許多不同的化學元素,包括碳。在發表在《自然天文》期刊上的一項研究表明,這些恆星揭示了碳在銀河系和其它星系的起源。約翰·霍普金斯大學物理與天文學系副研究科學家傑弗裡·卡明斯說:這些發現對恆星如何以及何時產生碳提出了新的嚴格限制。
  • 離太陽最近小行星
    2020 AV2  圖片來源:《科學》   今年早些時候,天文學家在金星軌道內發現了一顆奇怪的小行星——它是預測存在的靠近太陽的小行星群中的第一個成員。一些天文學家認為,這是太陽系初期形成的一些小行星的線索,這些小行星從未得到正確的解釋。 已知的近100萬顆小行星大部分位於火星外的一個小行星帶,並受到木星引力的控制。科學家僅在地球軌道內發現了23顆阿提拉小行星,因為與內行星的相互作用打亂了軌道,這些小行星最終撞向其他行星或太陽。
  • 小行星撞地球時,你該怎麼辦?
    大多數小行星(就我們所知道的)都是在小行星帶(火星和木星之間的空間區域)中圍繞太陽運行的,還有許多其他小行星,叫做木星-特洛伊族小行星,都在木星的軌道上運行。穀神星是已知最大的小行星,直徑950公裡(約590英裡,相當於德克薩斯州的大小),因其體積巨大而被歸類為矮行星。穀神星的質量約佔小行星帶總質量的三分之一。
  • 古人對光線的認識,認為光是眼睛發出的,即體內火焰一直在燃燒
    如圖5所示,想像兩條直線用來表示從物體傳播到觀察者的光線,一條將物體(圖5中的支柱)的頂部與觀察者的眼睛連接起來,另一條則是從物體的底部連接到眼睛。這兩條線之間的夾角越大,我們感官上就會覺得像越大,反之同理。儘管離觀察者較遠的支柱與較近的支柱物理尺寸完全相同,但由於它與觀察者間的連線夾角相比來說更小,因而遠處的支柱看起來更小。我們把圖5這樣的圖稱為透視圖。那麼,構成光線的物質是什麼?
  • 美國將探測「黃金」小行星,其黃金儲量驚人可讓人人都成億萬富翁
    據福克斯新聞6月27日報導,美國國家航空航天局(NASA)正密切關注一顆含有大量黃金的小行星,這顆小行星上的黃金儲量足以讓地球上的每個人都成為億萬富翁。這顆小行星被命名為賽姬16號,它位於火星和木星軌道之間,由固體金屬構成。
  • 最新發現:太陽衝擊波,是造成小行星脫離小行星帶的原因
    科學家們通過天文望遠鏡,已經準確地確定這些隕石的來源,主要是分布在太陽系中的小行星帶上,據估計,位於小行星主環帶上的各類小行星,達到數萬億顆之多。通常情況下,這些小行星主環帶上的小行星,都在各自的軌道上正常運行,極少出現脫離軌道,進入其他行星軌道上。但為何會有這麼多的隕石墜落事件呢?
  • 小行星環繞地球,美國宇航局2020年追蹤到一顆足以終結人類文明的大...
    據英國媒體LADbible網12月31日報導,美國宇航局(NASA)在2020年追蹤到了1400多顆小行星,其中一顆大到足以終結人類文明。
  • 英媒:人類首次發現比金星更靠近太陽的小行星
    新華社北京1月23日新媒體專電 英媒稱,人們首次發現了一顆比金星距太陽更近的小行星——人們一般認為在其所在區域較難找到小行星。據英國科學新聞網站1月20日報導,這顆被命名為2020 AV2的太空巖石每151天繞太陽運行一圈,它的飛行軌道位於水星與金星的軌道之間。
  • 美麗的哈雷彗星,能噴發出巨大亮光,是因太陽風暴還是小行星撞擊
    它在1682年出現後,英國天文學家哈雷就意識到它的軌道與之前出現的彗星軌道相似,認為它是一顆彗星,並預言它將在1758年底或1759年初再度出現。雖然哈雷在生前沒有發現它,但在1759年它果然又出現了,因此被命名為哈雷彗星。
  • 一顆垂死恆星的灰燼,揭示太陽系是如何誕生的!
    在南極洲收集到的一顆球粒隕石中,這個微小斑點代表了真正的星塵,很可能是在我們的太陽存在之前,一顆爆炸恆星拋入太空的。儘管這些顆粒被認為是構成太陽和我們行星混合物的重要原料,但它們很少能在太陽系誕生後的動蕩中倖存下來。