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到“白矮星”
sdssj1228+1040曾经是一颗和太阳差不多的恒星,名叫“室女座k星”
。
50亿年前,它诞生于室女座的一片分子云,用50亿年的时间“燃烧”
氢燃料,把氢聚变成氦。
40亿年前,核心氢耗尽,它膨胀成“红巨星”
,体积大到能吞掉火星轨道(半径25亿公里),表面温度降到3000c。
这时,它开始“吃”
自己的行星:水星、金星被直接吞噬,地球被烤成焦土,火星轨道外的木星、土星则被膨胀的外壳“推”
得更远。
“红巨星阶段是恒星的‘中年危机’,”
陈教授在科普讲座上比喻,“它会变得暴躁,把自己的‘孩子’(行星)要么吃掉,要么赶出家门。”
行星的末日:潮汐力下的“五马分尸”
室女座k星的红巨星阶段持续了10亿年,之后核心氦燃料耗尽,外层气体壳被抛射出去,形成行星状星云(像宇宙里的“烟圈”
),剩下的核心则坍缩成白矮星——体积缩到地球大小,密度飙升到每立方厘米1吨,引力却比太阳还强10万倍。
就在此时,一颗曾经在木星轨道外运行的岩石行星(暂名“室女座kb”
)倒了大霉。
它原本在远离恒星的安全轨道上,但红巨星抛射气体时,像宇宙里的“大风”
一样改变了它的轨道,让它逐渐靠近白矮星。
当距离缩短到100万公里时,白矮星的引力开始“动手”
:靠近白矮星的一侧受到的引力,是另一侧的数百倍(潮汐力),就像你用手扯一根橡皮筋,越扯越细,最后“啪”
地断掉。
“行星被撕裂的过程,可能只用了几个小时,”
林夏模拟着当时的场景,“先是地壳像饼干一样碎裂,然后是地幔像岩浆一样流出,最后是铁核像铅球一样砸向白矮星——整个过程像一场宇宙版的‘五马分尸’,碎片以每秒100公里的速度飞溅,又被白矮星的引力‘抓’回来,在轨道上交织成盘。”
残骸的新生:从“骨灰”
到“新环”
被撕裂的行星碎片并没有消失。
小碎片(小于1毫米)被白矮星的辐射压“吹”
到盘的外层,形成稀薄的光环;中等碎片(1厘米到1公里)在引力作用下碰撞、粘合,像滚雪球一样形成更大的“星子”
;大碎片(大于1公里)则保持独立,像盘里的“礁石”
,用引力“梳理”
周围的气体和尘埃。
“现在的盘,其实是行星的‘骨灰’在重组,”
小远在团队会议上说,“就像你把一堆碎玻璃重新熔铸,有的变成珠子,有的变成项链——sdssj1228+1040的盘,就是宇宙用行星残骸做的‘项链’。”
四、“守环人”
的日常:与460光年的“破碎星球”
对话研究sdssj1228+1040的三年,林夏成了这个“破碎星球”
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