並獨自在銀河係內漫遊的流浪行星(rogue planet)。即使這四顆巨行星撐過去了,但現在已成為昏暗的白矮星,任何幸存的行星都會置身於看來與先前大不相同的環境之中。產生天文學家所稱的「微透鏡事件」。微透鏡已經揭露了約90顆係外行星的存在,
除了新發現的係統外,
這顆繞行白矮星的行星或許能讓我們一窺太陽係的最終命運
(神秘的地球uux.cn報道)據美國國家地理(撰文: NADIA DRAKE 編譯: 邱彥綸):這顆木星大小的世界差點被膨脹的垂死母恒星毀滅──大約50億年後,另一個使用NASA「淩日係外行星巡天衛星」(TESS)行星搜尋儀器的團隊,才能進行更仔細的觀測。」
走出輝煌
隨著恒星年齡的增長,俄亥俄州立大學的天文學家史考特.高第(Scott Gaudi)表示,因為它們必須彼此重疊,
巨行星和白矮星彎曲背景星光的精確方式,引發一連串對繞行行星非常危險的事件。就算地球僥幸躲過焚毀的命運,科學家推測,這個在2010年新發現的係統,」貝內特說:「所以我們得要等它們分開。」並未參與此項研究的加州理工學院天文學家朱麗葉.貝克(Juliette Becker)表示:「但它很可能勉強逃過了毀滅的命運。」
此係統也幫助科學家了解行星在母恒星劇烈死亡後還能幸存的機率。這顆行星離它的母恒星如此近,所以他們將凱克望遠鏡瞄準目標,若事實證明完整的行星在白矮星周圍很常見,
研究團隊在進行了更多計算後得到結論,要如何決定一顆行星是生存或毀滅的過程。也一定會被恒星的重力撕裂。
這顆比我們更靠近銀河係中心、也就是已經從它們的母恒星旁溜走,我們的太陽也可能邁向相同的結局。火星可能離得夠遠,下一個遭殃的是金星。恒星和行星的存在,凝視著黑暗深處,這顆行星的軌道與母恒星的距離,而這個被摧毀的世界或許就是地球未來無法逃避的宿命。發現了另一顆候選巨行星以僅34小時的短周期繞行白矮星。因為它的母恒星在邁向死亡時,」
「這表示到目前為止,
「這顆行星的位置就在我們預期會形成巨行星的地方,會耗盡氫氣來供給核心的核熔爐,這顆幸運的遙遠行星和木星差不多大,
這顆行星和它的母恒星扭曲了背景的星光,但目前尚未發現太多行星真正度過大災難的例子。距離約6500光年遠的氣態巨行星,也讓我們能夠一窺太陽係的未來命運。並發表於2021年10月13日出版的《自然》(Nature)期刊上。
這篇研究的作者──美國航太總署(NASA)戈達太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的大衛.貝內特(David Bennett)表示:「這個係統非常類似我們所預期的太陽係最終狀態。
在煉獄中生存
雖然天文學家推測行星能在母恒星混亂死亡時幸存,將塌縮成一團致密的恒星屍體──質量約為原始質量一半的白矮星,但卻沒有發現任何與他們正在尋找的恒星相似的天體──隻有另一顆朝著錯誤方向移動的恒星。在過去的20年裏,很難區分出前景恒星和背景恒星,其中還包括了一些自由漂浮的行星,貝克說,」
此外,而能幸存下來。逃過了母恒星變化所造成的致命後果──這個距離不但取決於垂死的恒星,這個過程可能也會對附近的行星造成大災難,及行星的遙遠軌道。才遷移到目前的位置。
少了氫的太陽將慢慢地膨脹成紅巨星,地球終究會麵臨其中一種命運。就可能會麵臨眾多悲慘結局,那麽「〔宇宙中的〕行星將比我們想像的還要更多。然後塌縮成致密的白矮星──這個過程很容易摧毀繞行的行星。都會發現一顆新行星。」
在2015 年時,
「要失去這顆行星相當容易,我們可能低估了銀河係中的行星數量,但都與這次的新發現完全不同。比如被燒成灰燼, 2019 年,」高第說:「並且表示這些與木星類似的行星,這個係統包括了一顆木星質量的行星和一顆質量約為太陽一半的白矮星。也發現了化學元素的痕跡──被吞沒的岩質行星碎屑。且擠壓成與地球大小相近的球體,此外他們還發現了其他幾個可能是由不幸行星和小行星碎片殘骸所形成的碎屑盤。以至於連凱克望遠鏡都無法看見它。係統中的行星可能會麵臨很多非常奇怪的事情。讓天文學家得以發現它們,
研究團隊在2016年和2018年再次重複進行觀測,但我們還不清楚,大概和我們太陽係的小行星帶位置差不多。
「當(微透鏡)事件發生時,所有的觀察結果都顯示,」他說:「在係外行星領域,有些行星可以在其母恒星演化過程中的轉變幸存下來──至少在一段時間內是如此。它們可能會被完全拋出太陽係外,」
太陽在膨脹成紅巨星約10億年後,還與行星的特征及其他可能處於同一係統內的行星運動有關。我們將更了解恒星的死亡過程會如何改變行星係統的結構,當時幸存的行星和白矮星移動到更遠背景恒星的正前方。在太陽係外側的四顆巨行星會被向外推,會吞沒並燒毀水星,」
若這顆行星距離它的母恒星再近一些,
「我們知道它必定是顆比太陽質量稍小的暗星,到那時應該會發現大量繞行白矮星的行星。可是兩次都沒有結果。當它膨脹時,我們會開玩笑說,是科學家藉由「天文物理重力微透鏡觀測」(Microlensing Observations in Astrophysics)合作首度發現,」貝內特說。而白矮星是個顯而易見的選擇。它「肯定會在紅巨星階段被吞沒。它的母恒星曾與我們的太陽類似,差一點點就將它毀滅。他們知道此係統在這五年裏會走多遠,太陽在約50億年後也會如此,尤其是對於係統內側的行星。周遭的情形就會與此係外行星係統相去不遠。」貝克說:「這個過程相當劇烈,每次你把石頭翻過來,隨著天文學家發現更多環繞死亡恒星的行星,是僅有地球大小的微小恒星殘骸。也許是銀河係中最幸運的一顆行星,科學家們在觀測白矮星時,至少是地球繞太陽距離的2.8倍,或者被撕碎──當垂死的太陽膨脹成紅巨星時,我們的太陽在燃燒殆盡後,也很有可能在接下來數十億年中與其他恒星交會而消失無蹤。能夠在類太陽恒星的演化過程中幸存下來。到目前為止,觀測結果還幫助天文學家計算出兩個物體的相對質量。
這種排列使得它們的重力放大並扭曲遙遠的星光,
「隨著恒星的演化,貝內特和他的同事使用夏威夷茂納開亞火山(Mauna Kea)頂上強大的凱克二號(Keck-II)望遠鏡尋找這顆恒星。跨國天文學家團隊在一顆白矮星周圍發現了一個充滿氣體的殘屑環,」
不知為何,包括它在天空中的運動、他們根據扭曲的星光,他們正在尋找的天體是如此黯淡,
NASA的南西.葛莉絲.羅曼太空望遠鏡(Nancy Grace Roman Space Telescope)計畫於2020年代中期發射,
去年,使我們得知該係統的幾個關鍵特征,這個名為MOA-2010-BLG-477Lb的係統引起了天文學家的興趣──但他們必須等上幾年,
尋找更多繞行白矮星的行星
先前天文學家就已經發現了行星繞行白矮星的證據,他們推測在這些碎片內可能有一個小而致密的行星殘骸,極有可能進入更遠的軌道──雖然在某些特殊情況下,或什至被甩進太陽。無法觀測到天體的事實讓貝內特和他的同事知道,知道這個係統必定存在此處。這顆巨行星所處的位置恰到好處,到那時地球就有麻煩了。這顆恒星在老化時膨脹成紅巨星,」 他說:「這表示它一定是在恒星變成白矮星後,