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地球的命运:坠入致命火海!天文学家已看到全过程

但这在宇宙中只是一件微不足道的小事。

行星盘旋着坠向恒星,最终一头坠入恒星,导致恒星进一步膨胀并增亮。类似的事件可能会发生在50亿年后的地球身上。 K. Miller / R. Hurt(Caltech / IPAC)

5月3日《自然》杂志上的一篇文章称,15000光年外,有一颗行星坠入了它垂死的太阳,而地球上的天文学家刚好目睹了全过程。这是人类科学家首次目睹这一过程,此前只是根据事前或事后的征兆,来推测将有或曾有行星葬身于它们的恒星

天文学家起初并没有意识到到这次事件意味着什么。2020年他们发现,在银河系的银盘内,在距离地球大约15000光年的地方,发生了一次辐射增强事件

事件发生在天鹰座,一颗和太阳类似的恒星,其亮度在一个星期内突然增加了大约100倍。

以往人们也见过类似事件。这通常意味着出现了一颗新星。新星是超新星的一种,是白矮星因攫取过多红巨星伴星物质而触发的热核爆炸。

这次事件因首次发现它的是“兹威基瞬态观测设施(Zwicky Transient Facility)”,而被命名为ZTF SLRN-2020。研究人员在分析了事件的光谱数据后发现,情况和想象中有所不同。他们看到的可能不是一颗爆发的新星。

一般来说,新星爆发会将自己包裹在大量炽热气体中,而ZTF SLRN-2020事件发生后,人们发现包裹着它的气体温度很低。

理论上恒星合并带来的爆发事件也可以产生这样的低温气体。但是凯克天文台的数据显示,ZTF SLRN-2020周围还有一些只能在温度很低的环境中才能存在的分子。

低温气体能够缓慢地凝聚成尘埃。在距离初次发现一年后,研究人员对这颗恒星的红外数据进行了分析。温度较低的物质能够在红外波段上表现出来,而新星爆发等剧烈事件产生的明亮信号大部分存在于可见光波段上。

研究人员发现,ZTF SLRN-2020不仅在可见光波段上产生了短促的闪光,还在近红外波段上产生了异常明亮的信号。这些信号在消退前维持了大约六个月。这表明在此次事件中产生了大量尘埃。

随后人们又在NASA“新智(NEOWISE)”红外探测器收集到的数据中发现,此次事件释放出的总能量只有典型恒星合并事件的大约千分之一。这表明无论与这颗恒星合并的是什么天体,它的质量一定只有通常恒星的千分之一。有意思的一个巧合是,太阳系的木星质量正好也是太阳的大约千分之一。研究人员此时终于明白,他们看到的是一次恒星吞噬行星事件

艺术家想像中垂死类日恒星吞噬行星的场面。 国际双子座天文台 / NOIRLab / NSF / AURA / M. Garlick / M. Zamani

在此次事件中,一个质量大约相当于1至10个木星的行星坠入了它所环绕运行的恒星大气层,释放出了相当于33个地球质量的氢,以及相当于0.33个地球质量的尘埃。而吞噬了行星的恒星质量大约相当于我们太阳的0.8至1.5倍,其年龄可能已经达到了100亿岁。

目前还不清楚这颗行星是在坠入恒星大气后是彻底消失了,还是留有残骸;也不清楚确切来说是什么原因导致它坠入恒星大气的。但从它身上,我们或许可以一窥地球的命运。

我们的地球在大约50亿年后有可能也会坠入膨胀了的垂死太阳,因为那时太阳的表面至少将越过金星的轨道。那时如果10000多光年外有技术水平和今天的我们相当的外星天文学家,只要他们朝着太阳系的方向张望,兴许也会见到相似的一幕。

太阳在吞噬地球的时候可能也会发出闪光,只是会暗很多,更不明显。这是因为地球的质量只有木星质量的318分之一,与这次被吞噬的行星相比更是要渺小得多。地球的覆灭在宇宙中不过是极其微不足道的一件小事。

当然在地球坠入太阳前很久,地球上的一切,如果没有离开,也早已在一个漫长而渐进的过程中消亡殆尽了。

艺术家想像中坠向恒星大气的行星。 MIT

参考 An infrared transient from a star engulfing a planet https://www.nature.com/articles/s41586-023-05842-x In a first, astronomers spot a star swallowing a planet https://news.mit.edu/2023/astronomers-spot-star-swallowing-planet-0503

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