兩顆系外行星相撞后的戲劇性一瞥，讓科學(xué)家們看到了當(dāng)行星相撞時(shí)會(huì)發(fā)生什么。我們太陽(yáng)系中一個(gè)類(lèi)似的事件可能就形成了月球。這個(gè)雙星系統(tǒng)被稱為BD+20 307，距離地球超過(guò)300光年，其中恒星的年齡至少有10億歲。

然而，這個(gè)成熟的系統(tǒng)已經(jīng)顯示出旋轉(zhuǎn)的塵埃碎片跡象，這些碎片并不冷，就像在這個(gè)年齡恒星周?chē)A(yù)期的那樣。相反，碎片是溫暖的，加強(qiáng)了它是相對(duì)較近由兩個(gè)行星大小的天體撞擊而形成。十年前，地面觀測(cè)站和美國(guó)宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的觀測(cè)。

在首次發(fā)現(xiàn)溫暖的碎片時(shí)，給出了這次碰撞的第一個(gè)線索，現(xiàn)在，紅外天文平流層天文臺(tái)索非亞(Sofia)透露，碎片的紅外亮度增加了超過(guò)10%，這表明現(xiàn)在有更多的溫暖塵埃。在發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上的研究結(jié)果，進(jìn)一步支持了巖石系外行星之間極端碰撞可能是近現(xiàn)代才發(fā)生。像這樣的碰撞可以改變行星系統(tǒng)，之前的研究表明45億年前火星大小的天體與地球碰撞產(chǎn)生了碎片，最終形成了月球。主要作者、加州大學(xué)圣克魯茲分校的研究生瑪吉·湯普森(Maggie Thompson)說(shuō)：

BD+20 307周?chē)臏嘏瘔m埃讓我們得以一瞥巖石系外行星之間災(zāi)難性撞擊可能是什么樣，我們想知道，在極端沖擊之后，這一體系隨后會(huì)如何演變。當(dāng)一顆年輕恒星周?chē)膲m埃顆粒粘在一起，并隨著時(shí)間推移變得更大時(shí)，行星就形成了。殘留的殘骸在行星系統(tǒng)形成后仍然存在，通常在遙遠(yuǎn)的寒冷地區(qū)，如柯伊伯帶，位于我們太陽(yáng)系海王星之外。天文學(xué)家希望在年輕恒星系周?chē)l(fā)現(xiàn)溫暖的塵埃。隨著它們的演化，塵埃粒子繼續(xù)碰撞，最終變得足夠小，它們要么被吹出系統(tǒng)，要么被拉進(jìn)恒星。

老恒星周?chē)臏嘏瘔m埃，像我們的太陽(yáng)和BD+20 307兩顆，應(yīng)該早就消失了。研究恒星周?chē)膲m埃碎片不僅有助于天文學(xué)家了解系外行星系統(tǒng)是如何演化，還可以更完整地了解太陽(yáng)系的歷史。華盛頓卡內(nèi)基科學(xué)研究所陸地磁力部的科學(xué)家Alycia Weinberger說(shuō)：這是研究行星系統(tǒng)歷史晚期發(fā)生災(zāi)難性碰撞的難得機(jī)會(huì)，觀測(cè)顯示了塵埃盤(pán)在僅僅幾年的時(shí)間尺度上的變化。紅外觀測(cè)，例如來(lái)自索非亞的紅外相機(jī)FORCAST(索非亞望遠(yuǎn)鏡的微弱物體紅外相機(jī))，對(duì)于揭示隱藏在宇宙塵埃中的線索至關(guān)重要。

當(dāng)用紅外光觀察時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)比僅僅從恒星上預(yù)期的要亮得多。額外的能量來(lái)自塵埃碎片輝光，這在其他波長(zhǎng)是看不到的。雖然有幾種機(jī)制可以使塵埃發(fā)出更明亮的光芒（可能吸收更多來(lái)自恒星的熱量，或者更接近恒星）但這些都不太可能在短短10年內(nèi)發(fā)生，對(duì)于宇宙變化來(lái)說(shuō)，這是閃電般的速度。然而，行星碰撞很快就會(huì)很容易地注入大量的塵埃。這為兩顆系外行星相撞提供了更多的證據(jù)，該研究團(tuán)隊(duì)正在分析來(lái)自后續(xù)觀察的數(shù)據(jù)，以查看系統(tǒng)中是否有進(jìn)一步的變化。

博科園｜研究/來(lái)自：NASA

參考期刊《天體物理學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab0d7f

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