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太阳系未来命运 异常富锂的红巨星摧毁系外行星

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UFO探秘网 发表于 2012-11-14 23:26 | 显示全部楼层


美国宾州大学天文与天文物理教授亚历山大·沃尔兹森(Alexander Wolszczan)等人首度捕捉到逐渐演变成红巨星的年老恒星,因体积膨胀而摧毁其行星的证据。根据估计,我们的太阳大约在50亿年之后也会逐渐步上红巨星之途,因此这些天文学家现在所见,说不定就是太阳系未来的命运。沃尔兹森同时也是发现第一个系外行星的天文学家。

这颗红巨星(red giant)编号为BD+48 740,半径约为太阳的11倍,位在英仙座方向。沃尔兹森等人是在利用Hobby-Eberly望远镜研究这颗老年恒星周围尘埃盘光谱,企图从中搜寻有否行星时,侦测到恒星光谱中含有一些特别的化学组成,此外还发现另有一颗大质量行星以异常椭圆的轨道环绕这颗红巨星,这些证据显示可能有颗行星正被膨胀中的红巨星逐渐摧毁。

证据一:恒星表面大气含锂元素丰度异常

光谱分析显示BD+48 740的锂元素含量异常地高;锂元素是约137亿年前大霹雳遗留的原始元素之一,但与氢及氦相较之下,原始锂所占比例非常稀少,而且极易在恒星演化过程中被摧毁而不得见。

因此,沃尔兹森等人在BD+48 740这样已经经过长时间演化的年老恒星中,发现丰度颇高的锂是非常稀有的事,他们认为,这些锂应该来自一颗不小的行星,当它绕着BD+48 740公转并逐渐靠近这颗恒星的过程中被恒星摧毁,行星的残片持续落入恒星,从而造成恒星表面大气中所含的锂元素丰度异常。

而认为有行星正被BD+48 740摧毁的第二项证据,是他们发现另有一颗质量约为木星1.6倍的大质量行星,绕BD+48 740公转的轨道非常椭圆,离心率e(椭圆率)高达0.67 +/- 0.17,离母恒星最近的近星点距离约1.89AU,相当于比火星轨道大一点,远星点则离得多,绕母恒星一周约771天左右。

证据二:大质量行星异常椭圆的轨道环绕

在已经演化许久的老恒星周围很少有轨道离心率这么高的行星;事实上,这颗在BD+48 740周围发现的行星,其轨道椭圆率是迄今已知的系外行星中最大的,太阳系的行星与矮行星中,椭圆率最大的是阋神星,不过也只有0.442而已。

如此特殊的轨道可能是行星之间的重力交互作用造成的,沃尔兹森等人推测,在BD+48 740变成红巨星之前,那颗正被吞噬的行星和这颗幸存的行星之间的交互作用致使幸存行星获得大量动能,让它的轨道离心率变得极大,像是回力棒一样。(文/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)
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