[圖文]天文學家發現系外行星圍繞紅巨星運轉 | 陽光歷史

 

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[圖文]天文學家發現系外行星圍繞紅巨星運轉

2016年10月02日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 96 次



畫家描繪的紅巨星膨脹時吞沒木星似行星的情景

 據國外媒體報道,天文學家新發現一顆太陽系外行星星在近軌道上繞一顆垂死的紅巨星運轉,此發現讓研究人員對我們太陽系的命運和膨脹恆星及其行星如何相合有更多的瞭解。根據這一發現,科學家預測,當太陽膨脹成為一顆紅巨星時,它的表面甚至能夠達到地球軌道,從而與我們的地球發生「親密接觸」。此發現發表在即將出版的《天體物理學雜誌》上。


這顆新發現的系外行星大約是木星質量的六倍,圍繞著一顆瀕死的恆星HD 102272運轉。此系外行星比其它任何天體都要離這顆恆星近,實際上它距離此紅巨星僅僅0.6個天文單位(AU)。1天文單位相當於地球到太陽的距離。天文學家表示此距離是極限,沒有行星能如此冒險地靠近一顆紅巨星。HD 102272位於獅子座,距離地球1200光年。至今為止,大約已知20顆紅巨星有行星。科學家懷疑還有另一顆行星在更遙遠的地方圍繞此紅巨星運轉,如果存在第二顆行星,這個系統將成為在紅巨星周圍發現的第一個多行星系統。


領導該研究的是美國賓西法尼亞州立大學的亞歷克斯·沃爾茲扎,他於1992年發現了首顆太陽系外行星。除他之外,波蘭哥白尼大學、美國麥克唐納觀測站和加州理工大學的科學家也參與了這一研究。科學家發現,宇宙中許多恆星在它們行星的週期運動影響下,會交替性地接近或遠離行星。利用這一點,也就是多普勒效應,天文學家小組通過美國德州西南的麥克唐納天文台的霍比-埃伯利(Hobby-Eberly)望遠鏡的光譜儀,反覆測量該恆星的光譜,從而推斷出了該紅巨星及其行星的存在。


新發現的紅巨星是科學家迄今已發現的10個紅巨星星系中最遙遠的一個。它的體積大約為太陽的10倍,質量是太陽的兩倍,但它最終會膨脹為100倍太陽大。沃爾茲扎表示,由於此恆星是相對年輕的紅巨星,可能還要1億年才會發生這種膨脹。屆時,此恆星的外殼將會吞沒這顆太陽系系外行星。當此紅巨星蒸發這些靠近它的行星時,它就會「解凍」其系統中更加遙遠的行星。


此次新發現的一個重要意義就在於使天文學家通過對比研究,加深對太陽系未來的認識和理解。科學家早已預言,像太陽這樣大小的恆星將會在耗盡所有氫燃料死亡時,最終膨脹成一顆紅巨星,其核心收縮並開始燃燒氦,而其外殼則膨脹為原有大小100倍的氣球。當我們的太陽到這一地步時,地球和其它行星將會被蒸發。沃爾茲扎表示,太陽膨脹會使地球的生物生存區域重新分佈。大約20億年後,太陽就會使地球變得不再適合生存。因為在太陽演化為紅巨星的膨脹過程中,地球將變得越來越熱。太陽的擴張將影響地球等行星的軌道以及整個太陽系的動力學,引起軌道交疊乃至行星碰撞。沃爾茲扎說,「太陽變成紅巨星時,地球很可能已經投入太陽的懷抱。而木衛二會倖存下來,或許還會沐浴在陽光之下,成為一片舒適的海洋世界,可以像早期地球那樣誕生生命。」


除此之外,對各種類型恆星的研究還將加深科學家對宇宙中大質量天體形成,以及紅巨星如何最終坍縮成為白矮星的理解。沃爾茲扎說,「我們才剛剛開始,還需要長時間的努力才能得到宇宙星體形成和演化的歷史。」


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