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科学家们了解当行星相互撞击时会发生什么

更新时间:2020-09-14 22:22点击:

  这种双星系统被称为BD +20 307,距地球300多个光年,且恒星的年龄至少为10亿年。然而,这个成熟的系统已经显示出漩涡状的尘埃碎片的迹象,这些尘埃并不冷,就像这个年龄的恒星周围所预期的那样。相反,这些碎片是温暖的,这增强了它是在两个行星大小的物体的撞击下相对较近的时候才制成的。

科学家们了解当行星相互撞击时会发生什么

  十年前,地面天文台和美国国家航空航天局(NASA)的斯必泽太空望远镜(Spitzer Space Telescope)对这一系统的观测,首次发现了温暖的碎片时就首次暗示了这种碰撞。现在,SOFIA平流层红外天文台显示,碎片产生的红外亮度增加了10%以上,这表明现在有更多的温暖尘埃出现。

  发表在《天体物理学杂志》上的结果进一步证明,岩石系外行星之间的极端碰撞可能是在最近发生的。这样的碰撞会改变行星系统。据信,火星大小的物体与45亿年前的地球发生碰撞,形成了最终形成月球的碎片。

  加州大学圣克鲁斯分校的研究生,论文的主要作者玛吉·汤普森说:“ BD +20 307周围的温暖尘埃使我们瞥见了岩石系外行星之间的灾难性影响。”“我们想知道这个系统在受到极端影响之后如何发展。”

  当一颗年轻恒星周围的尘埃粒子粘在一起并随着时间增长而增大时,就会形成行星。行星系统形成后,残留的碎片仍然存在,通常位于我们太阳系中海王星以外的遥远寒冷地区,如柯伊伯带。天文学家期望在年轻的太阳系周围发现温暖的尘埃。随着它们的发展,尘埃粒子继续碰撞并最终变得足够小,以至于它们被吹出系统或拉入恒星。较早的恒星周围的尘埃,如我们的太阳和BD +20 307中的两个恒星,应该早就消失了。研究恒星周围的尘土飞扬的碎片,不仅可以帮助天文学家了解系外行星系统是如何演化的,而且还可以更完整地了解我们太阳系的历史。

  华盛顿卡内基科学研究院地磁学系研究员,该项目的首席研究员阿丽西亚·温伯格说:“这是研究行星系统历史晚期发生的灾难性碰撞的难得机会。”“ SOFIA的观察结果表明,仅在数年的时间范围内,灰尘盘的变化就很大。”

  红外观测,例如从SOFIA的红外摄像机称为FORCAST(用于SOFIA望远镜的微弱物体红外摄像机)进行的观测,对于发现隐藏在宇宙尘埃中的线索至关重要。当用红外光观察时,该系统比单独的恒星预期的要明亮得多。多余的能量来自尘埃碎片发出的辉光,而在其他波长下看不到。

  虽然有可能导致灰尘发光更亮,它可以从星星来吸收更多的热量或移近几种机制明星-这些都不可能在短短10年间发生的,这是快如闪电的宇宙变化。但是,行星碰撞很容易迅速地注入大量灰尘。这提供了更多证据证明两个系外行星相撞。该团队正在分析来自后续观察的数据,以查看系统中是否还有进一步的变化。


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