天文學家首次發現圍繞白矮星運行的巨行星。
天文學家看到了太陽系的末日。ESO / M. Kornmesser
太陽正在走向滅亡,太陽系也緊隨其后。這是個無法回避的規律,就像人的生老病死一樣。
太陽的特點決定了它會變成白矮星。白矮星很小,但是密度和溫度卻很高。
在變成一顆赤裸的死星之前,太陽會經歷所謂的紅巨星階段。變成了紅巨星的太陽將極度膨脹,把身邊的水星、金星,乃至地球逐一吞沒。然后,進入白矮星階段的太陽,還將繼續摧毀太陽系的剩余部分。
這種事情不會很快發生,但最近天文學家在宇宙中發現了一個正在發生中的相似場景。
在距離地球大約2040光年遠的地方,有一顆已經死亡的恒星,名為WDJ0914+1914。天文學家發現,這顆白矮星身上同時存在著氫、氧和磷,這種元素組合表明這顆白矮星可能非同尋常。
天文學家發現,這些元素并非是白矮星本身所擁有的,而是存在于白矮星周圍的一個氣體盤中。
雙星間的物質流動可以形成這樣的氣體盤,但那種氣體盤的成分完全不一樣。首先這是一顆單星;其次這個氣體盤的成分反倒與太陽系中的冰巨星,也就是天王星和海王星的成分極為相似。
由此研究人員意識到,這個氣體盤中的物質,可能來自一顆氣體巨行星。
據估算,這顆巨行星的直徑大約是主星的4倍,存在于距離白矮星僅0.07天文單位——也就是地日平均間距的7%處,公轉周期只有10個地球日。
在白矮星輻射的強烈轟擊下,這顆巨行星正在以每秒330萬千克的速度丟失物質。不過由于白矮星的持續冷卻,這顆行星已經和即將丟失的物質總量將不會超過海王星質量的4%。
由于巨行星和白矮星是如此之近,假如它是原生于此的,就會在主星的紅巨星階段被摧毀。所以天文學家推測,它可能是后期從較遠的軌道上遷徙至此的。
這是天文學家首次在白矮星身邊發現行星的蹤跡——此前人們只發現過白矮星吞噬行星際物質的跡象。而這也是人們在證明行星可以幸存至恒星白矮星階段的過程中的重要一步。
但是這種幸存卻意味著死亡。這一場景預示的是太陽系的末日。當太陽經歷了膨脹階段,化為一朵行星狀星云,繼而變成一顆赤裸的白矮星后,也將開始炙烤所有幸存下來的氣體巨行星。木星、土星、天王星和海王星,誰能幸免呢?
那時候,想必也會有人像我們今天一樣,一邊感嘆,一邊從銀河系的某處眺望太陽系的遺址吧?
太陽系的末日。Mark Garlick
Accretion of a giant planet onto a white dwarf star
https://nature/articles/s41586-019-1789-8
First Giant Planet around White Dwarf Found
https://eso.org/public/news/eso1919/


