太阳爆炸后，太阳系会怎么样？地球又该何去何从？

麦穗儿

太阳系将来：第一颗绕白矮星的行星
太阳系的将来：核心为黯淡的白光，微小的球体与不规定岩石盘绕核心在最明显的地位运行。


（图解：艺术家的概念图展现了在一颗白矮星四周盘绕着许多碎片和一颗气态巨行星。这是对将来太阳系的一瞥。 图源：W. M. Keck天文台/Adam Makarenko）
迷信家发现证据标明太阳系的部份行星可以在太阳死亡后幸存上去。2021年10月13日，迷信家宣告发现了6500光年外一个朝向河汉系核心的恒星体系，那里有一颗曾像太阳同样的恒星，但它当初变为了致密的白矮星。一颗气态巨行星仍在绕这颗恒星周转，其体积与周转静止与太阳系的大行星木星相似。这证实当太阳收缩为红巨星及进入白矮星演变阶段以前，（最少还有）木星将能存活上去。那颗早先发现的木星大小的行星目前仍绕着其恒星的冷却剩余周转。也因此，咱们第一次得以窥见50亿年后太阳系的将来。


（图解：超新星，恒星演变末期的一种爆炸。 图源：NASA）
天文学家在10月13日于同行评审期刊《天然》上颁发了他们的钻研效果。
天文学家在位于夏威夷的凯克天文台（W. M. Keck Observatory）实现了钻研任务。论文第一作者、来自塔斯马尼亚大学的约书亚·布莱克曼（Joshua Blackman）说：
“这一发现证明了以足够远的间隔绕恒星周转的行星能够在恒星死亡后幸存。鉴于该体系与太阳系非常相似，它的现状标明，当太阳的核能耗尽、自我覆灭进入红巨星阶段时，木星与土星也许可以留存上去。”


（图解：艺术家创作的红超巨星概念图。该阶段在超新星爆炸以前。 图源：W. M. Keck 天文台/ Adam Makarenko）
太阳系的将来：在行星与内行星
迷信家始终很猎奇在行星能否在恒星收缩的红巨星阶段幸免于难并长时间留在恒星四周。如今证据显示这是有可能的。然而地球挺过那一阶段的但愿却非常渺茫。迷信家预计，太阳扩大为红巨星时将吞噬水星、金星乃至地球。所以，为了终究存活上来，人类需求安插撤退方案。来自马里兰大学和NASA戈达德太空航行核心的论文合著者大卫·班尼特（David Bennett）表现：
“地球间隔太阳要近很多，将来可能不容乐观。假定人类想在太阳进入红超巨星阶段并炸毁地球以前搬到木星或土星的某个卫星，咱们就还会留在绕日轨道上，只管届时太阳将成为白矮星，咱们可能无奈再长时间依赖太阳热能。”


（图解：艺术家对于行星地壳碎片在白矮星四周蒸发的概念图。 图源：华威大学/Mark Garlick）
发现白矮星及其行星
太阳是主序星。主序星是个别的恒星，跟着其春秋增长，它们的氢不停焚烧，并逐步扩大为红巨星。红巨星阶段的太阳可能生吞地球，取决于太阳向内坍缩并收缩超越它的最外层以前变大了多少。随后，太阳爆炸残余的部份成为冷却的白矮星。白矮星实质上是死亡的恒星。
白矮星体积与地球至关，品质却有太阳的一半。因为体积小、温度低，白矮星暗淡难测。凯克望远镜经过高分辨率近红外成像捕获、借由引力微透镜效应发现了这对白矮星及其行星。引力微透镜效应是指近处的恒星与远处的恒星对齐时，近处恒星像透镜同样缩小远处恒星光线的景象。


（图解：左图：透镜零碎的仰望图。 从光源（顶部）收回的光沿着被透镜的引力场偏转的轨迹抵达底部的视察者。从视察者角度看，光源的显著地位在虚线箭头的标的目的上，比真实的光源间隔透镜更远。 右图：透镜零碎在天上的情景，假定镜头环抱眼帘圆柱对称。光源的每个点都径向向外挪动。 这会使在没有透镜成切线弧的状况下视察到的源图象失真。 图解：sciencedirect）
迷信家留意到被“透镜”缩小的恒星收回的光发生了歪曲，恰是这一点引领人们发现了那颗系在行星。其绕行的白矮星重量约为太阳的60%，其本身重量大约比木星还大40%。因为它较为暗淡，迷信家以为其光芒不成能来自主序星或褐矮星。来自塔斯马尼亚大学的论文合著者珍·菲利普·比尤利（Jean-Philippe Beaulieu）解释道：
“咱们也排除了它是中子星或黑洞的可能。这象征着这颗行星绕行的是一颗死星，即白矮星。它呈现了太阳灾害性死亡后伴有地球隐没，太阳系可能发生的现象。”


（图解：艺术家创作的Kepler-186f概念图。Kepler-186f是在其恒星宜居带发现的第一颗地球大小的岩石行星。在白矮星中发现了与地球及火星成份类似的行星蒸发残骸，这进一步标明这样的体系在河汉系中很常见。 图源：NASA/SETI钻研所/JPL-加州理工）
将来钻研
迷信家将利用这些新的数据探究这样的白矮星四周还有多少行星幸存。预计于近十年中期发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜（The Nancy Grace Roman Telescope）将可以考察远至星系核球的绕白矮星周转行星。凯克天文台的约翰·奥马拉（John O’Meara）总结道：
“这一后果十分冲动人心。在今日，能在罗曼望远镜使命将始之际，看到凯克天文台将来可能普遍发展的钻研，真的十分棒。”


（图解：罗曼望远镜将进行高纬度广域考察，如图中蓝色区域所示，考察规模为哈勃望远镜的1000多倍，罗曼将探究的空间畛域将远超大少数此前钻研宇宙减速收缩的望远镜。 图源：NASA戈达德太空航行核心）
最首要的信息：迷信家发现一颗气态巨行星绕白矮星周转，由此窥测到太阳系的将来。某一天太阳将扩大为红巨星，随后坍缩为白矮星，并以白矮星的状态过完其后的岁月。
BY: 凯莉·凯泽·惠特（Kelly Kizer Whitt）
FY:盛酒酿丸子的碗
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