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巨變中的宇宙:系外行星災難性對撞

2019年10月28日 14:54 PDF版 分享轉發

文:蕭路 來源:正見網


圖:碰撞想象圖。 Credit: NASA/SOFIA/Lynette Cook

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NASA於2019年10月22日發布最新消息表明,有兩顆發生劇烈碰撞。科學家正在對它們碰撞的殘骸進行研究。

發生行星碰撞的系統是一個編號為BD +20 307的雙星系統。它距地球很近,只有300多光年。雙星系統中恆星的年齡至少有10億年,是一個成熟的恆星系統。然而,這個系統卻顯示出漩渦狀的塵埃碎片的軌跡。這些塵埃溫度不低,說明它是在最近有兩個行星大小的星體衝擊造成的。

十年前,地面望遠鏡和美國宇航局(NASA)的斯必澤太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)曾對這一系統進行觀測。它們發現了一些溫熱的星際碎片,首次揭示可能有行星碰撞。現在,平流層紅外天文台(SOFIA)顯示,碎片的紅外亮度增加了10%以上,這表明對撞產生了更多的塵埃碎片。

雖然行星對撞在人類看來是罕見的現象,但實際上行星在中運行很難的一帆風順。例如最近就有不少小行星從地球附近擦肩而過。

「 BD +20 307周圍的溫暖塵埃使我們瞥見了岩石類型外行星之間的災難性影響,」論文的第一作者,美國加州大學聖克魯斯分校(University of California, Santa Cruz)的研究生Maggie Thompson說, 「我們想知道這個系統在受到極端影響之後如何發展。」

當一顆年輕恆星周圍的塵埃粒子粘在一起並隨著時間增長而增大時,就會形成行星。比如我們的太陽系的行星系統形成后,還有一些塵埃仍然存在,它們會遷徙到太陽系中海王星以外的遙遠寒冷地區。天文學家認為在年輕的太陽系周圍發現溫暖的塵埃。隨時間推移,塵埃粒子會持續碰撞並最終變得很小,以至於它們要麼被吹出太陽系,要麼被拉入恆星。因此,成熟的恆星系統周圍的塵埃,如我們的太陽和BD +20 307中的兩個恆星,應該早就消失了。研究恆星周圍的碎片,不僅可以幫助天文學家了解系外行星系統如何演化,而且可以更完整了解我們太陽系的歷史。

該項目的首席研究員,美國卡內基科學研究院(Carnegie Institution for Science)地磁學系的研究預員Alycia Weinberger說:「這是研究行星系統歷史晚期發生的災難性碰撞的難得機會。SOFIA的觀察結果顯示了僅僅在數年的時間內塵土盤發生的巨大變化。」

儘管有多種機制可以使塵埃變得更加明亮,例如塵埃可能會吸收來自恆星的更多熱量或靠近恆星移動,但這不太可能在短短十年內發生。這麼短的時間對於宇宙中的演化而言就是一瞬間。但是,如果是行星碰撞就很容易在極短時間內造成大量塵埃碎片。這更進一步證明了兩個系外行星的相撞。該團隊正在分析來自後續觀察的數據,以查看系統中是否還有進一步的變化。

喜歡、支持,請轉發分享↓Follow Us 責任編輯:金蘭