地球的希望:星球在恒星的死亡之痛中幸存 |
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![]() 这张图显示了大约1亿年前的Pegasi系统V 391,当时该恒星正处于红巨星膨胀的最大阶段。版权所有HELAS。艺术家Mark Garlick。 天文学家发现了一颗在母恒星大规模膨胀中幸存下来的行星,为地球的长期生存提供了第一个乐观的证据。 9月13日出版的《自然》杂志详细报道了这一发现,这可能会激励其他科学家寻找类似的红巨星幸存者。这反过来可能最终会为天文学家最喜欢的问题之一找到答案:当地球在几十亿年后经历自己的红巨星阶段时,它会在太阳膨胀的情况下幸存下来吗 意大利那不勒斯国家天体物理研究所的研究小组成员Roberto Silvotti说:“我们发现这颗行星的事实证明,轨道距离很小的行星可以在恒星的红巨星阶段存活下来。” 不是典型的红巨人 母恒星Pegasi V 391属于一类罕见的红巨星,被称为B型亚矮星,它们过早地排出了外壳的氢。 在某一时刻,V 391 Pegasi是一颗非常像我们自己的太阳的恒星。随着它的进化和衰老,它的核心耗尽了氢燃料。该恒星的核心收缩并开始燃烧氦气,而其外壳膨胀了约100倍。科学家们认为,大约50亿年后,当我们的太阳耗尽氢燃料时,它将经历同样的膨胀。 过了一段时间,大多数红巨星都会排出外层,形成行星状星云,在核心所在的地方露出被称为白矮星的致密恒星尸体。 但由于尚不清楚的原因,在核心开始融合氦之前,Pegasi V 391就提前排出了外壳,暴露出一颗尚未完全死亡的致密恒星。只有大约2%的到达红巨星相的恒星被认为经历了与Pegasi V 391相同的灾难性质量损失。 Silvotti告诉太空网:“这是一种相当特殊的恒星,因为98%的恒星在红巨星阶段不会损失太多质量,所以它们不会成为亚矮星。”“这是一个非常特殊的进化通道。” 更不寻常的是,V 391 Pegasi脉动,一次变暗和变亮几分钟。通过对脉冲的时间进行长达七年的精确观测,西尔沃蒂的团队在系统中探测到了一颗巨大的气体行星,从地球上看,这颗行星正以引力来回牵引恒星。 西尔沃蒂说:“这是在红巨星阶段之后发现的第一颗行星。” 靠一根头发生存 这颗行星的质量约为木星的三倍,目前绕其恒星运行的距离约为1.7天文单位(AU),即1.58亿英里(比火星目前绕太阳运行的距离略远)。一个天文单位等于地球和太阳之间的距离。科学家们认为,在Pegasi V 391的红巨星阶段,只有大约1天文单位将恒星和行星分开。 这颗行星的存在可能与V 391 Pegasi的过早弹射有关,但还需要更多的案例来证实这一点。加州NASA艾姆斯研究中心的天文学家乔纳森·福特尼没有参与这项研究,他说:“如果我们碰巧发现其他像它这样的恒星也有行星,那么你可能会确定这颗行星与恒星失去质量有关。”“但对于为什么会发生这种情况,目前还没有达成一致的方式。” Silvotti说,由于预计很少有红巨星会像V 391 Pegasi那样经历,这一新发现可能不会对地球是否会被太阳吞噬产生直接影响。西尔沃蒂说,几乎可以肯定的是,离太阳最近的两颗行星水星和金星最终会被蒸发,而火星不会。 “但地球是在中间,所以我们不知道,”他说。 西尔沃蒂认为,这一新发现将促使科学家寻找其他在其恒星红巨星阶段幸存下来的行星。也许到那时,地球的命运就可以决定了。 Silvotti说:“毫无疑问,这一发现将促使其他人寻找其他类似的系统,因此几年后,我们将对这些模型有更强的约束。”“到那时,将有可能对红巨星阶段行星的总体情况进行相对良好的建模。因此,最终我们可能会知道地球会发生什么。” |