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psrj1719-1438b的“钻石内核”
,并非天生如此。
天文学家通过计算机模拟,还原了它的“前世今生”
——它曾是一颗恒星,却在脉冲星的引力下被“剥洋葱”
般层层剥离,最终留下碳的核心。
1“恒星伴星”
的诞生故事要从两颗恒星的“双星系统”
说起。
数十亿年前,psrj1719-1438还不是脉冲星,而是一颗普通的恒星(暂称“恒星a”
);psrj1719-1438b也不是行星,而是一颗与它相伴的恒星(暂称“恒星b”
),质量与太阳相当,核心正进行着氦聚变。
“这两颗恒星像一对‘宇宙舞伴’,”
马修教授在模拟动画前解释,“恒星a质量更大,先耗尽燃料,核心坍缩成脉冲星;恒星b则膨胀成红巨星,外层气体向恒星a(脉冲星)流失。”
2“引力剥离”
的残酷过程脉冲星的引力像“宇宙吸尘器”
,将恒星b的外层气体(氢、氦)一点点吸走。
这个过程持续了数亿年:恒星b失去外层后,核心暴露出来——这是一个主要由碳和氧构成的“白矮星内核”
(质量约01倍太阳)。
但脉冲星的引力并未停止,它继续剥离白矮星内核的外层碳氧层,最终只留下一个纯碳核心(质量约地球的10倍)。
“这像剥核桃,”
艾米丽指着模拟画面,“脉冲星先把恒星b的‘果肉’(外层气体)吃掉,再把‘果壳’(白矮星外层)剥掉,最后剩下‘果仁’(碳核心)。”
3“钻石结晶”
的极端条件为什么碳核心会结晶成钻石?因为在恒星核心的极端高压下(相当于地球大气压的1000亿倍),碳原子会被“压”
成最紧密的晶体结构——金刚石结构。
psrj1719-1438b的核心压力,正是恒星死亡时的“临终高压”
,足以让碳结晶成钻石。
“地球钻石是地下160公里的高压形成,”
马丁补充,“这里的压力是地球的600万倍,钻石会更纯净、更坚硬。”
四、发现的意义:改写“行星”
定义的“宇宙奇珍”
psrj1719-1438b的发现,像一颗石子投入“行星科学”
的湖泊,激起的涟漪至今未平。
它不仅证明了“行星可以诞生于恒星死亡后的残骸”
,更挑战了人类对“行星构成”
的认知——行星不一定由岩石或气体构成,也可以是结晶的碳(钻石)。
1“脉冲星行星”
的首个实证此前,系外行星多在类太阳恒星周围发现,人们默认“行星需要稳定的恒星环境”
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