沒想到你是這樣的恒星——科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瀕死恒星會(huì)吃掉自己的行星

簡介：垂死的星星在他們摧毀的地球類行星蒸發(fā)的地殼上捕捉到零食

天文學(xué)家通過觀察4顆太陽系附近的白矮星，在它們的大氣層中發(fā)現(xiàn)了氣態(tài)的類地行星地殼殘骸。所有質(zhì)量是太陽的10倍以內(nèi)的恒星，在它們生命周期最后階段都會(huì)成為白矮星。這個(gè)難以置信的發(fā)現(xiàn)說明：在整個(gè)銀河系中，如地球和火星一樣的類地行星的誕生過程都差不多，而且形成的速度也相當(dāng)快。

做出這一發(fā)現(xiàn)的研究小組在《自然天文學(xué)》雜志上發(fā)文稱，他們?cè)诙鄠€(gè)白矮星的外層發(fā)現(xiàn)了估計(jì)達(dá)300萬億噸的類地行星（氣態(tài)）碎屑。這些碎屑中包含多達(dá)600億噸的鋰和大約3萬億噸的鉀鹽。如果把這些與其它被發(fā)現(xiàn)的元素——比如鈉和鈣——進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)這些類地行星碎屑的成分與地球和火星的地殼成分相似。當(dāng)然這是在假設(shè)地球和火星的地殼也被氣化，并且和恒星的氣體外層混合幾百萬年之后的前提下得出的結(jié)論。這也是人們首次在白矮星的大氣層中發(fā)現(xiàn)來自行星地殼的物質(zhì)。

“過去，我們（在白矮星中）觀察到過地幔和地核物質(zhì)，但是我們從未真切觀察到過行星的地殼（物質(zhì)）。鋰和鉀是證明地殼物質(zhì)存在的理想標(biāo)志物。這些元素不會(huì)在地幔和地核中大量存在”，文章主要作者，英國沃里克大學(xué)的馬克·霍蘭斯博士在一份聲明中說，“現(xiàn)在我們知道應(yīng)該尋找哪些化學(xué)特征才能發(fā)現(xiàn)這些元素，這給我們提供了機(jī)會(huì)，讓我們可以觀察大量的白矮星并尋找更多這些元素的蹤跡。然后我們可以觀察這類特征的分布情況，以及發(fā)現(xiàn)行星地殼（碎屑）的概率，然后比較這個(gè)概率與我們之前的預(yù)測有多大偏差?！?/p>

此次觀察的四顆白矮星可能是我們銀河系中最老的一批白矮星，它們?cè)?00億年前就耗盡了自身核聚變的燃料。其中一顆白矮星的質(zhì)量比恒星的平均質(zhì)量高出70%。一般來說“特大號(hào)”的白矮星會(huì)很快讓（它吃掉的）地殼類物質(zhì)消失。而此次科研小組在這顆白矮星中發(fā)現(xiàn)地殼物質(zhì)的事實(shí)表明，這顆白矮星仍然在“消化”那些曾經(jīng)圍繞自己旋轉(zhuǎn)的行星的殘骸。

“其中一個(gè)例子是，我們觀察到一個(gè)行星系圍繞一顆形成于銀河暈中的恒星旋轉(zhuǎn)。因此這個(gè)星系肯定是目前所觀察到的最古老的星系之一。而另一個(gè)星系則圍繞著一顆短命的恒星旋轉(zhuǎn)，而這顆恒星生前的質(zhì)量是我們太陽的四倍。這也是一個(gè)破紀(jì)錄的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@給我們理解星系中行星形成速度的上限提供了重要依據(jù)”，該文章的合著作者，同樣來自沃里克大學(xué)的皮爾-伊曼紐爾·特蘭布萊博士說。

這些發(fā)現(xiàn)讓我們可以更清楚地理解類地行星的形成過程。此次發(fā)現(xiàn)的類地行星碎屑的組成和我們?cè)谔栂抵杏^察到的（行星組成）類似，說明類地行星的形成過程可以很短。而且自我們的銀河系形成以來形成的類地行星都基本一樣，說明類地行星的形成過程是一個(gè)十分標(biāo)準(zhǔn)化的過程。

“據(jù)我們的理解，不同星系的類地行星形成過程都十分相似。開始時(shí)它們的組成物質(zhì)成分與恒星的成分而類似，但是隨著時(shí)間的流逝，這些物質(zhì)分離沉淀，結(jié)果就是在行星的不同部分有著不同的化學(xué)成分。我們可以發(fā)現(xiàn)在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)這些物體產(chǎn)生了差異化，其組成成分不再類似于開始時(shí)那種恒星一樣的組成成分”，霍蘭斯博士補(bǔ)充道。

“我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到大多數(shù)像太陽一樣的恒星都有行星相伴。但現(xiàn)在我們更有機(jī)會(huì)觀察不同類型材料的行星出現(xiàn)的幾率是怎樣的”。

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類地行星，又稱地球型行星或巖石行星都是指以矽酸鹽巖石為主要成分的行星。這個(gè)項(xiàng)目的英文字根源自拉丁文的「Terra」，意思就是地球或土地。由于大眾媒體的流行，加上對(duì)象是行星，因此在二合一下采用「類地」行星這個(gè)譯名。類地行星與氣體巨星有極大的不同，氣體巨星可能沒有固體的表面，而主要的成分是氫、氦和存在不同物理狀態(tài)下的水。

作者: Dr Alfredo Carpineti

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