太阳垂死之际,小行星带的命运,归于尘埃?

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摘要:一项新的研究表明,在宇宙中燃烧的大多数恒星,包括太阳,其垂死时的光线是如此的的强烈以至于可以将小行星带粉碎成巨石。根据建模,这种大规模毁灭的唯一动因是电磁辐射,它与伊凡亚尔科夫斯效应有关。

一颗恒星和一颗破碎彗星的图解(美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室)

恒星濒危之际发出如此强烈的光,这光足以将小行星变为尘埃。一项新的研究表明,目前宇宙中燃烧的大多数恒星,都发生过这种情况,太阳也在其中。太阳大约会在50到60亿年内,将它的小行星带粉碎成巨石。

图解:太阳:太阳系的中心天体,占有太阳系总体质量的99.86%

图片来源:百度百科

根据建模可知,这种大规模毁灭的唯一原因是电磁辐射,它与雅尔科夫斯基-奥基夫-拉齐耶夫斯基-帕达克(YRP)效应有关,该效应是以四位科学家的名字命名的,他们为电磁辐射做出了相应的贡献。雅尔科夫斯基效应发生在恒星热量改变太阳系小天体(例如小行星)的旋转时。小行星吸收来自太阳的光能,并使其升温。热量通过岩石传递,直到它作为热辐射,再次以不同的方向释放出来。通过这种方式释放热能产生的推力很小;短时间内,不会产生很大的变化,可时间较长的话,它便会导致小行星偏离轴旋转或者摆动。现在我们已经可以观察到小行星翻滚现象。但随着太阳的演化,这种影响将变得更加明显。

像太阳这样的主序恒星到达老年阶段时,它们会向外扩展,进入一种叫做巨大分支阶段的状态,它们变得又大又亮。之前这个阶段就持续了几百万年-哇哦!-它们喷射出外层物质,坍缩成致密的死星——白矮星。

图解:白矮星:一种低光度、高密度、高温度的恒星

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对太阳来说,这一过程将在大约50亿或60亿年后发生(在你的日历上标记出来吧)。

沃里克大学的天体物理学家迪米特里·维拉斯解释说:“如果一颗典型的恒星到达巨大分支阶段,那么它的光度最高可达太阳光度的1000到10000倍。”然后恒星迅速收缩成地球大小的白矮星,其光度降至太阳光度以下。因此,在巨大分支阶段,雅尔科夫斯基效应非常重要,可是一旦恒星变成白矮星,雅尔科夫斯基效应几乎不复存在。由于最初亮度增加,雅尔科夫斯基效应也会随之增加。而大多数小行星都不是致密的岩石块;它们只是更为松散的,充满空洞的低密度聚集体,也叫做“碎石堆”。

图解:矮行星:或称“侏儒行星”,体积介于行星和小行星之间,围绕恒星运转,质量足以克服固体引力以达到流体静力平衡(近于圆球)形状,没有清空所在轨道上的其他天体,同时不是卫星。

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根据研究小组的计算机模拟,雅尔科夫斯基效应将使大多数直径超过200米(约660英尺)的小行星旋转,而这足以导致它们断裂、解体。

结构完整性较高的物体不会发生这种解体,比如矮行星(所以冥王星是安全的!)。但是小行星带却有着不同的命运。维拉斯说:“对于一颗太阳质量巨大的分支恒星来说——就像我们的太阳将会变成什么样——甚至系外小行星带类似物也将被有效摧毁。”

图解:小行星带:太阳系内介于火星木星轨道之间的小行星密集区域,由已经被编号的120,437颗小行星统计得到,98.5%的小行星都在此处被发现

图片来源:百度百科

“在这些系统中,雅尔科夫斯基效应非常强烈,而且极具行动力,大约存在一百万年之久。我们自己的小行星带不但会被摧毁,而且会被迅速而猛烈地摧毁。这完全是因为太阳光。”证明这一点的不仅仅是计算机建模。我们对白矮星的观察也证明了这一点。超过四分之一的白矮星在其光谱中,收集到来自小行星内部金属的证据。白矮星光谱中,这些小行星特征有些神秘,目前仍备受争议。

图解:小行星:太阳系内类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体

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雅尔科夫斯基效应可以解释小行星金属是如何到达那里的。小行星碎裂时,它们在白矮星周围形成一个小行星尘埃盘,其中一些尘埃被死星“狼吞虎咽进肚”。维拉斯说:“这些结果有助于在巨枝阶段和白矮星系中定位碎片场,这对于确定白矮星是如何受到污染至关重要。”

“恒星变成白矮星时,我们需要知道碎片在哪里,来了解圆盘是如何形成的。因此,雅尔科夫斯基效应为确定碎片的来源提供了重要的支持。”这项研究已经发表在皇家天文学会的月刊上。

作者: MICHELLE STARR

FY:小蜜蜂

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