當前位置:
首頁 > 驚奇 > 恆星轉換過程中有哪些行為,為何在白矮星階段的存活很重要?

恆星轉換過程中有哪些行為,為何在白矮星階段的存活很重要?

作者:文/虞子期

在被燒毀恆星(白矮星)核心的周圍,有一圈碎片和灰塵顆粒圍繞著。當太陽一般大小的恆星在膨脹之後、最終變為白矮星的時候,它們的行星很可能會被剔除系統,甚至直接被消耗掉。科學家們經過探索研究發現,如果一顆行星具有堅固且質量較低的雙重屬性。那麼,當它母星死亡的時候,也仍然可能在其母星所產生的拖船浪潮中幸免於難。

恆星轉換過程中的行為

研究團隊概述了一個計算程序,是一個近球形實體行星和白矮星之間的潮汐力,也是一個像太陽一樣的較小恆星所留下的屍體類型。科學家們正是將兩個點之間的引力強度差異,作為了兩者之間的潮汐力,比如恆星和行星,或地球和月球。隨著潮汐力的變化(因為其中一個的引力影響發生變化而變化),有的同伴會變得好起來,但另外的同伴卻會分崩離析。

在現階段,科學家們所發現的系外行星都在圍繞一顆將要成為白矮星的恆星旋轉。在恆星轉換的過程中,為了更清晰的研究清楚一些過程行為,研究團隊也插入了各種各樣的可能因素,比如:他們的剪切粘度(他們對變形或流動的抵抗力)和旋轉速率,而後發現:更大的岩石系外行星會,比更多較小的世界更加容易發生分裂。

太空中的恆星並不是永恆不變

天空中的恆星看著似乎永恆不變,但最終它們中的大部分都將變成白矮星,這是中低質量恆星最後一次可觀測的進化階段,這些昏暗的恆星屍體點綴著銀河系。主要序列恆星,包括太陽,都是由重力吸引的塵埃和氣體雲形成。恆星如何在其一生中進化,取決於它們的質量。許多白矮星逐漸消失,最終散發出所有的能量,並成為所謂的黑矮星,但那些與伴星共享系統的恆星則可能遭遇不同的命運。

如果白矮星是二元系統的一部分,它可能會將物質從其伴星中拉到其表面上。增加白矮星的質量,可以得到一些有趣的結果。在其他時候,白矮星可以從它的同伴身上拉出足夠的物質,在新星中爆炸,這是一個相對小得多的爆炸。由於白矮星保持完整,它可以在達到臨界點時多次重複該過程,一次又一次地將生命吸收回垂死的恆星中。

低粘度的行星可能無法存活

行星的特性並不都是完全一樣的,比如冰冷的多層土星土衛二,便是具有低粘度的行星,它很可能無法向固體行星那樣存活。當主序星在接近死亡的時候,它首先會發生膨脹,而後成為了一顆紅巨星。科學家們表示,正是這樣的轉變,導致了行星系統的劇烈變化。

與此同時,即使像雙星系統這樣,沒有任何恆星同伴,也會因為擴張所引發的不穩定引力而產生重大影響,破壞、逃避以及一般的軌道重拍,科學家們都有研究到。在新系統的重要參與者中,恆星混亂所演變成白矮星的系外行星也是其中重要一員,它們可以通過自身的力量影響周圍那些較小的物體。

主序星存在時間的最大決定因素

對於主序星而言,它存在的時間長短主要取決於其大小,具有較高質量的恆星更有可能擁有更多的材料。當材料夠多,所引起的重力便足夠大,由此所引起的核心溫度也會更高,這會讓它燃燒的速度更快。太陽需要在主序上花費的時間大約是100億年,而一顆巨大的恆星則會持續大約2000萬年。

一顆太陽一半大小的紅矮星,大約可以持續80到100個十億年,這甚至比宇宙的年齡還要長13.8個十億多年。主序星團將氫原子融合在其核心中形成氦原子,在宇宙中,大約90%的恆星都是主序星,這其中包括太陽。這些恆星的範圍可以是太陽質量的十分之一到的200多倍。

當主序星達到生命周期的終點

所有主序星都會在最後燃燒完自己核心中的氫,然後到達生命的終點,這個時候,便是它離開主序列的時候。那些比太陽質量的四分之一更小的恆星,則會直接坍縮成白矮星。雖然白矮星不會再在自己的中心燃燒並融合,但卻會依舊散發熱量。這些白矮星最終會冷卻為黑矮星(理論上的存在對象),宇宙無法讓第一批白矮星充分冷卻並進行過渡。

那些較大的恆星會從它們的外層向內坍塌,直至最終溫度足夠高,並將氦氣融合為碳。這些融合的壓力便提供了向外的推力,使得恆星的尺寸比膨脹之前大幾倍,並形成了所謂的紅巨星,這顆新星會比在其在主序星階段時看上去更暗。

如果該原始恆星的質量是太陽的10倍,那麼,經過大約一億年的燃燒會形成緻密的白矮星。更大質量的恆星在猛烈的超新星死亡中爆炸,噴出核心中形成的較重元素會穿過銀河系。剩下的核心可以形成中子星,這種緊湊的物體可以有多種形式。紅矮星的長壽命意味著,即使在大爆炸後不久形成的那些仍然存在。然而,這些低質量的物體最終會燃燒它們的氫氣。它們也會因此變得越來越暗淡,最終這盞恆星之燈會熄滅。

為何行星在白矮星階段存活很重要

科學家表示,行星在白矮星階段的存活非常重要,可觀察的碎屑或廢物、小行星都可引入到白矮星的大氣層之中,即使該行星本身就位於狹窄的可探測範圍之外,也不會例外。換而言之,當太陽到達生命的盡頭,地球這相對較小的身體會在月球的命運中發揮重要作用。

當太陽向紅色巨人擴張,月球的地球軌道也會隨之扭曲,然後導致了月球分裂這一天的到來。月球通過了所謂的羅氏極限,並和地球之間的距離越來越近,它無法再依靠自身的引力將自己固定在一起,最終碎裂成了一團碎片。這樣的研究對人類社會和宇宙探索而言,可能對從地面設施或通過太空探測衛星、全球宇宙測量天體物理干涉儀、大型天氣測量望遠鏡等太空船發現的行星調查有很大幫助。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 環球科學貓 的精彩文章:

TAG:環球科學貓 |