太陽被我們譽為地球上的萬物之源,有了它的光和熱,地球才能成為一顆生機勃勃的星球,然而這樣的情況并不會永遠持續,在遙遠的未來,太陽也會向地球表現出猙獰的一面。
根據科學家的預測,在大約50億年后,太陽的主序星階段就會結束,到那個時候,它會演化成一顆紅巨星,在此過程中,太陽的直徑將膨脹至現在的200多倍,其表面很可能會抵達甚至超過地球的公轉軌道,進而將地球吞噬。
引人注目的是,科學家發現,地球的未來,或已在413光年外上演,下面我們就來看看這具體是怎么回事。
當像太陽這樣的恒星演化成紅巨星之后,外層的物質會逐漸流失,致密的核心則保留下來,并在接下來的很長一段時間里,憑借自身殘留的熱量繼續發光,而這樣的天體,我們就將其稱為白矮星。
實際上,在現在的宇宙中,白矮星并不罕見,比如說在室女座方向,距離我們大約420光年的位置上,就存在著一顆編號為“SDSS J1228 + 1040”的白矮星。科學家最初注意到它,是因為它有一個奇特的物質環結構,由于這個結構距離“SDSS J1228 + 1040”很近,因此其中的物質會受熱發光,進而被科學家觀測到。
在對其進行持續觀測的過程中,科學家發現,“SDSS J1228 + 1040” 的物質環結構的發射光譜,存在著一種有規模的變化,其周期大約為123.4分鐘。
在此之后,科學家通過多普勒層析成像技術對其進行了仔細分析,結果表明,這種變化很可能是一個圍繞著“SDSS J1228 + 1040”穩定公轉的天體造成的。
這個天體隨后被命名為“SDSS J1228 + 1040b”,根據科學家的測算,它的直徑在400至600公里之間,與主恒星的距離大約為50萬公里。
需要知道的是,白矮星是一種非常致密的天體,觀測數據表明,雖然“SDSS J1228 + 1040”的直徑大約只有太陽的1.2%,但它的質量卻約為太陽的70%。
而這也就意味著,這顆白矮星的引力場其實是很強的,在50萬公里這么近的距離上,其產生的潮汐力當然也很夸張,假如一個天體不夠致密,那這種潮汐力就可以將其撕裂。
(注:潮汐力是指當一個物體在引力場中時,其不同部位所受到的引力大小或方向會存在一定的差異,這種差異會使得物體發生形變,達到一定程度時,物體就會被直接撕裂)。
科學家認為,“SDSS J1228 + 1040b”之所以沒有被撕裂,其實是因為它的密度足夠高。在此之后,科學家通過建立物理模型,模擬了在距離“SDSS J1228 + 1040”50萬公里的位置上,一個天體要保持完整不被潮汐力撕裂,需要達到的最小密度,大約為7.7克/立方厘米。
也就是說,“SDSS J1228 + 1040b”的密度至少有7.7克/立方厘米。這個密度非常有趣,因為它與鐵的密度非常接近,而我們都知道,地球的核心有大部分都是鐵,只不過由于地球深處高壓的原因,地球核心密度會更高一點(大約10.7克/立方厘米)。
所以科學家據此推測,“SDSS J1228+1040b”很可能原本是一顆類地行星的金屬核心,在這顆行星的主恒星演化成紅巨星的過程中,它“不幸”被吞噬了,但由于紅巨星的外層物質比較稀薄,因此它并沒有完全瓦解,只是被高溫剝離了外層物質,而其致密的核心則得以幸存(或部分幸存),并最終演化成現在的樣子。
細心的人可能會問了,正如前文所說,“SDSS J1228+1040b”與主恒星的距離非常近,潮汐力很大,那按此來講,這顆類地行星就不可能存在,因為它會被潮汐力撕裂,難道不應該是這樣嗎?實際上,這是可以解釋的。
簡單來講就是,在紅巨星的演化過程中,它的外層物質會逐漸流失,進而形成一片巨大的星云,當“SDSS J1228+1040b”在其中運行時,星云中的物質就會不斷地讓它損失角動量,這會導致它的公轉軌道逐漸降低,離主恒星也越來越近,并最終遷徙到現在的這個位置上。
可以看到,如果這個推測得到了后續的驗證,那就意味著,地球的未來,或許已經在420光年外上演,50億年后,地球可能也會留下這樣一個行星核……
當然了,這只是基于自然演化的結果,并沒有考慮人類科技的干預,或許我們可以樂觀地認為,隨著科技水平的日益進步,在遙遠的未來,人類應該可以改變地球的命運。
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