瀕死恒星發(fā)出的光能粉碎小行星
毀滅小行星,只需一束光
(圖解:來自垂死恒星的高能射線。圖源:iflscience)
盡管恒星不會(huì)在超新星爆炸中結(jié)束它們的生命,但對(duì)處于太陽系中的最小一員來說,這仍是一場(chǎng)大浩劫。新研究顯示,垂死恒星發(fā)出的光足以粉碎小行星,而這些小行星的位置距恒星的距離比地-日間距離還要遠(yuǎn)數(shù)百倍。
這項(xiàng)發(fā)布于《皇家天文學(xué)會(huì)日?qǐng)?bào)》的研究,探討了恒星系統(tǒng)中約普效應(yīng)產(chǎn)生的一系列后果。約普效應(yīng)以促成這一想法的四位科學(xué)家(亞爾科夫斯基、奧基夫、拉齊美耶夫斯基、帕達(dá)克)的名字命名,指的是小行星因恒星輻射發(fā)生的自旋死亡現(xiàn)象。
星光的動(dòng)量很小,但不為零。正如我們?cè)谶^去十年成功進(jìn)行的太陽帆測(cè)試中看到的那樣,來自太陽的光子能夠推動(dòng)物體。當(dāng)星光撞擊小行星時(shí),它便被吸收,于內(nèi)部重新排列分布,然后重新發(fā)射到不同的位置。
小行星是大堆的太空巖石,由于相互間引力微弱而經(jīng)常保持在一起。然而它們之間并沒有很好的混合,所以來自恒星輻射的熱量與之后自身要放射出的熱量并不相衡,這種不平衡導(dǎo)致小行星在放射時(shí)產(chǎn)生了一種較小的扭矩。隨著時(shí)間的流逝,恒星越來越明亮,扭矩也隨之增加。施加于小行星的引力過于微弱,而無法與促使小行星分離的作用力相平衡,這堆太空巖石便成了灰塵。
“當(dāng)一顆典型的恒星到達(dá)大分支階段時(shí),它的發(fā)光度最大能達(dá)到太陽發(fā)光度的1000~10000倍。接著這顆恒星迅速坍縮為地球大小的白矮星,此時(shí)的光度便低于我們太陽的平均光度了。約普效應(yīng)在恒星分支演化時(shí)產(chǎn)生的作用至關(guān)重要,但在恒星變?yōu)榘装呛?,這一效應(yīng)卻幾乎消失了?!眮碜匀A威大學(xué)天文學(xué)與天體物理學(xué)小組的主要作者迪米特里斯·維拉斯博士在聲明中說。
這項(xiàng)工作為我們太陽系的未來提供新的見解。大約在60億年后,我們的太陽將燃燒殆盡,脫落外部的氫燃燒層并坍縮成白矮星。這意味著小行星帶將在創(chuàng)紀(jì)錄的時(shí)間內(nèi)消失。
“對(duì)一個(gè)太陽質(zhì)量的巨型分支恒星來說,最后的結(jié)果無非就像我們太陽將演變成的那樣,即使是外小行星帶的類似物也能被其有效摧毀。約普效應(yīng)在這類系統(tǒng)中反應(yīng)非常激烈,并且迅速發(fā)生作用,大約持續(xù)100萬年。我們自己的小行星不僅會(huì)遭到破壞,而且會(huì)被迅速且激烈地摧毀,而這僅僅來自于我們的太陽光?!本S拉斯博士這樣說道。
這次模擬試驗(yàn)表明,當(dāng)物體的寬度小于100m(330英尺)時(shí),碎片的尺寸將達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),因?yàn)檫@些碎片通常具有很高的內(nèi)部強(qiáng)度。研究者們認(rèn)為,通過研究圍繞在白矮星周圍小行星碎片的排放,能夠了解過去恒星死亡前的系統(tǒng)機(jī)制。
小行星:小行星是恒星系統(tǒng)形成后所剩下的一種物質(zhì),它們因太小而不能自主形成行星,并且也不會(huì)和其他行星相撞。他們的組成包括碳(C類)、金屬(M類)和石頭(S類)。許多行星有著由小行星帶、破裂的彗星碎片、衛(wèi)星和其他殘骸組成的環(huán)狀系統(tǒng)。有些系統(tǒng)的小行星帶,是一種繞著恒星而不是行星體運(yùn)行的分布較細(xì)的小行星簇。
許多小行星都是寶貴資源的貴重收藏物。礦工能用專門的挖礦工具(比如激光采礦)從小行星中取出礦物質(zhì)與金屬,更大的采礦作業(yè)需要使用小行星礦工超級(jí)飛船。一些小行星甚至能被挖空以來創(chuàng)建小行星基地。
BY: iflscience
FY: Alfredo Carpineti
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