一颗外星行星因巨大撞击而失去大气层

科学家认
【菜科解读】
一项新的研究发现,天文学家可能首次发现有证据表明一颗遥远行星的大气部分被一次巨大的撞击吹走了。
科学家认为,新生的行星系统通常会经历巨大的成长痛苦,因为正在形成的婴儿行星,即原行星,撞击在一起并融合形成越来越大的行星。
“我们自己的太阳系显示了大量巨大撞击的证据。
”该研究的主要作者、麻省理工学院的天文学家 Tajana Schneiderman 告诉 Space.com。
例如,先前的研究表明地球和月球是早期太阳系中这种巨大撞击的产物。
然而,“尽管如此,没有太多观测证据表明其他地方的巨大撞击。
”施耐德曼补充道。
现在施奈德曼和她的同事发现了距地球约 95 光年的巨大行星撞击的迹象。
他们指出,宇宙撞击——在孔雀座中拥有 2300 万年历史的恒星HD 172555 附近——可能吹走了地球上的部分大气层。
“我们第一次探测到被剥离的大气层。
”施奈德曼说。
恒星 HD 172555 此前因其周围尘埃的不寻常性质而引起了科学家的注意。
先前的工作发现,这种星尘的颗粒比天文学家对围绕恒星的典型碎片盘所预期的要细得多。
这些尘埃中还含有大量不寻常的矿物质,例如黑曜石和黑色玻璃晶莹剔透的陨石,它们需要强大的热量才能形成。
先前的研究表明,对这种尘埃的一种可能解释是两个世界的碰撞——速度超过 22,000 英里/小时(36,000 公里/小时)的碰撞。
在这项新研究中,天文学家调查了恒星周围的气体可能揭示了它的历史。
他们分析了来自智利阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA) 的数据,重点关注一氧化碳的迹象。
“当人们想要研究碎片盘中的气体时,一氧化碳通常是最亮的,因此最容易找到。
”施奈德曼在一份声明中说。
“因此,我们再次查看了 HD 172555 的一氧化碳数据,因为它是一个有趣的系统。
”
科学家们能够探测到恒星周围的一氧化碳。
当他们测量其丰度时,他们发现 HD 172555 周围的气体相当于金星地狱大气中一氧化碳的 20% 。
他们还看到它在恒星附近大量盘旋,距离约为 7.5 个天文单位 (AU),或地球与太阳之间平均距离的 7.5 倍。
离恒星如此之近的一氧化碳的存在是个谜,因为该分子通常容易受到光解离的影响,光子(或光粒子)分解并破坏化学物质的过程。
恒星附近通常很少有一氧化碳,因此研究人员分析了各种场景以解释它在 HD 172555 周围的存在。
科学家们很快排除了一氧化碳来自新形成的恒星碎片的可能性。
之前的工作表明,一氧化碳几乎不会持续超过恒星生命的前 300 万年,更不用说 HD 172555 的 2300 万年了。
当研究人员研究另一种场景时,许多冰冷的彗星从遥远的小行星带(类似于太阳系的柯伊伯带)飞来时释放出一氧化碳,他们发现它无法解释尘埃中的矿物质。
天文学家认为最能解释所有数据的情景是原行星之间的巨大撞击。
“当谈到大气层时,一些大气层将被撞击固体的撞击器推出,当冲击波穿过大气层时,一些大气层将被从行星的其他部分推出,有些可能会在更长的时间内被剥离。
”施耐德曼补充道。
“撞击将向大气提供能量,导致大气升温。
随着温度升高,大气更容易被移除。
”
施奈德曼说,在像 HD 172555 这样年轻的行星系统中,天文学家预计巨大的撞击非常普遍。
当谈到解释在这颗恒星周围检测到的一氧化碳的巨大撞击时,她指出时间尺度已经确定,年龄已经确定,并且对该恒星周围所见物质的成分和形状的限制也已经确定。
研究人员估计一氧化碳来自至少 200,000 年前的一次巨大撞击,最近的时间足以让恒星没有足够的时间完全摧毁气体。
根据气体的丰度,他们认为碰撞发生在两个大质量天体之间,很可能是大小与地球相当的原行星。
施奈德曼说:“我认为一个非常关键的含义是,在一次巨大撞击之后释放的气体可以持续很长时间,并且会影响系统的长期演化方式。
” “使用当前的 ALMA 配置对该系统进行更多观察将是非常令人兴奋的——自 2012 年最初进行测量以来发生的升级将使我们能够更详细地了解该系统。
”
此外,“我认为其他年轻系统也值得研究。
”施耐德曼说。
“在这个系统中检测到一氧化碳表明一氧化碳可能比灰尘更亮,因此对一氧化碳撞击后的检测可能比灰尘更容易观察到。
我认为针对一氧化碳气体可能会给我们一个机会去了解更广泛的巨型撞击发生统计。
”
“吸血鬼”中子星爆炸与以近光速飞行的喷流有关
(图片来源:uux.cn/Danielle Futselar、Nathalie Degenaar、阿姆斯特丹大学Anton Pannekoek研究所。
)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):中子星是曾经死于超新星爆炸的大质量恒星的残骸。
总的来说,中子星被认为是已知宇宙中最极端的天体之一,尤其是当这些密度极高的恒星残余与伴星(尚未“死亡”)一起存在时,情况更是如此,因为伴星距离中子星的巨大引力足以从第二颗恒星上剥离物质。
换句话说,伴星就像中子星的恒星受害者。
这些“吸血鬼中子星”很特别,因为它们像宇宙中的Bela Lugosi一样复活了。
这是因为伴星的下沉物质会在中子星表面引发热核爆炸。
其中一些被偷走的物质被引导到中子星的两极,从那里以近光速以强大的天体物理喷流的形式爆发。
然而,究竟是什么导致了这些喷流的发射,以及它们是如何与这些热核爆发联系在一起的,仍然是个谜。
然而,新的研究为这个谜题提供了线索。
科学家们揭示了一种测量这些喷流速度的方法,并将这些值与中子星和它所享用的不幸双星伴星的质量联系起来。
这可能最终有助于解决这一与喷流相关的困境,并可能提供有关从伴星上剥离物质的其他物体的信息,如超大质量黑洞。
“我们第一次能够测量中子星发射的稳定喷流的速度,”主要作者、美国国家天体物理研究所(INAF)科学家托马斯·拉塞尔告诉Space.com。
“这些喷流,就像来自吸积黑洞的喷流一样,在我们的宇宙中是极其重要的,因为它们向周围环境传递大量能量,影响恒星形成、星系生长,甚至星系如何聚集在一起。
但我们并不真正了解这些喷流是如何发射的。
”拉塞尔解释说,此前,科学家们曾认为,喷流可能是由于受害者恒星中物质螺旋进入时剥离的物质旋转而产生的。
还有一种理论认为,喷流与旋转物体本身的旋转有关。
这项新的研究可能有助于确定哪个机制是主要负责的。
拉塞尔继续说道:“我们发现热核爆炸和喷流之间的联系,现在为我们提供了一个易于接近和可重复的探测器,以解开中子星喷流的发射机制。
”。
“因为我们认为所有类型的物体都以非常相似的方式发射喷流,这将有助于我们了解喷流是如何从所有物体发射的,甚至是位于星系中心的超大质量黑洞。
”中子星是如何爆炸的?为了得出他们的结论,拉塞尔和同事们检查了两个包含食中子星的系统:X射线双星4U 1728-34和4U 1636-536。
众所周知,这两个系统都会周期性地爆发热核爆发。
中子星表面的热核爆炸对科学家来说并不是一个新现象。
多年来,人们一直在分析这些爆炸,拉塞尔指出,天文学家总共观测到至少125颗“爆炸”的中子星。
拉塞尔说:“当中子星消耗附近恒星的物质时,吸积的物质会在中子星表面堆积起来。
在某个时刻,压力变得太大,就会发生不稳定的失控热核爆炸,在几秒钟内蔓延到中子星的整个表面。
”在X射线波段可以看到与4U 1728-34和4U 1636-536相关的爆发,这意味着该团队能够使用欧洲航天局的国际伽马射线天体物理实验室(INTEGRAL)太空望远镜进行探测。
拉塞尔继续说道:“我们发现,这些爆炸会导致一些额外的物质被泵入喷流,持续数十秒。
”。
“使用射电望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列监测喷流,我们能够在这些额外的物质沿着喷流流下时跟踪它们,基本上为我们提供了一台宇宙速度相机来测量喷流速度。
”INTEGRAL太空望远镜的示意图,该望远镜是确定中子星喷流速度的整体。
(图片来源:uux.cn/ESA)他们希望看到的是X射线爆发后无线电发射的变化。
事实上,研究小组在每次热核爆炸的几分钟内就探测到了无线电亮度的增加。
这使研究人员得出结论,喷流的演变与热核爆炸密切相关。
拉塞尔说:“我们对喷气式飞机的反应如此清晰感到惊讶。
这些非常明亮清晰的耀斑顺着喷气式飞机流下,很容易被探测到。
”。
“我们确实预计会有一些回应,但认为会更加微妙。
”中子星喷流加速研究小组表示,这些喷气式飞机的速度是拼图中缺失的一块,这导致了喷气式飞机剧烈弹射和爆炸性进食事件之间的联系。
拉塞尔说:“速度对于了解喷气式飞机是如何发射的非常重要,这一新发现为回答这个问题打开了一个非常容易的窗口。
”。
“我们现在可以将这项实验应用于许多其他爆裂中子星,然后我们可以比较喷流速度与中子星的自旋、质量甚至磁场的相关性,所有这些都被认为是喷流发射的关键因素。
”如果该团队看到其中一种特性与喷流速度之间的相关性,它将揭示这些喷流的主要发射机制是什么——无论是中子星的旋转还是注入物质的旋转。
这是第一次测量来自中子星的这种喷流的速度,但值得注意的是,以前曾对黑洞进行过测量。
然而,拉塞尔解释说,在将中子星用作研究喷流发射机制的探测器时,中子星比黑洞具有巨大的优势。
他说:“中子星可以有非常精确测量的自旋、确定的质量,甚至可能有已知的磁场强度,所有这些在黑洞中都很难测量。
”。
“因此,目前只有通过中子星,我们才能开始将系统特性与喷流联系起来。
”总的来说,该团队现在已经在两个馈电中子星系统中看到了这一结果,但这是他们迄今为止唯一研究过的两个。
他总结道:“我们正在将我们的新技术应用于尽可能多的其他爆裂中子星,以揭示不同中子星性质的喷流速度是如何变化的。
”。
“一旦我们建立了足够的样本,我们将能够解开喷气式飞机生产的关键特性,揭示喷气式飞机是如何发射的。
”该团队的研究于周三(3月27日)发表在《自然》杂志上。
太阳死亡会有新太阳么:不会 太阳是太阳系唯一的恒星
太阳虽然八大行星等都是围绕着太阳公转和自转,但是其实太阳也是围绕着银河系的中心进行公转的,而太阳是一个热等离子体和磁场交织着的一个理想球体,同时太阳的直径也是非常的大,为1392000千米,相当于地球直径的109倍,体积也大约是地球的130万倍,太阳质量中大约四分之三都是氢,其余的几乎就是氦气了,采用核聚变的方式释放光和热。
没有太阳地球会怎样太阳死后人类大概率也是会死的,因为我们现在大部分时间都是依靠太阳的,植物是依靠太阳进行光合作用的,而动物大多是吃植物的,而我们人类更是动植物都吃,因此没有太阳就意味着没有食物,没有食物没多久就会被饿死。
况且如果没有太阳就意味着没有光和热,地球就会进入冰河时代,人类会冻死。