科學家預測太陽將如何死亡,這將是史詩般的
我們的太陽在死亡后將如何照顧?科學家們已經預測了我們太陽系的最后幾天會是什么樣子,以及什么時候會發(fā)生。我們人類不會在附近看到太陽的謝幕。
以前,天文學家認為太陽會變成一個行星狀星云 - 一個由氣體和宇宙塵埃組成的發(fā)光氣泡 - 直到有證據表明它必須更大。
一個國際天文學家團隊在2018年再次翻轉它,發(fā)現行星狀星云確實是最有可能的太陽尸體。
太陽大約有46億年的歷史——根據太陽系中大約在同一時間形成的其他物體的年齡來衡量。根據對其他恒星的觀察,天文學家預測它將在大約100億年后達到生命的盡頭。
當然,在此過程中還會發(fā)生其他事情。大約50億年后,太陽將變成一顆紅巨星。恒星的核心會縮小,但它的外層會膨脹到軌道火星,在這個過程中吞沒了我們的星球。如果它甚至還在那里。
有一件事是肯定的:到那時,我們已經不在了。事實上,人類只剩下大約10億年的時間,除非我們找到離開這塊巖石的方法。那是因為太陽的亮度增加了大約每十億年10%.
這聽起來并不多,但亮度的增加將結束地球上的生命。我們的海洋將蒸發(fā),表面將變得太熱而無法形成水。我們會盡可能好。
這是紅巨星之后發(fā)生的事情,已被證明很難確定。幾個以前的研究已發(fā)現那,為了一個明亮的行星狀星云形成,最初的恒星質量需要高達太陽的兩倍。
然而,2018年的研究使用計算機建模來確定,像90%的其他恒星一樣,我們的太陽最有可能從紅巨星縮小成為白矮星,然后結束為行星狀星云。
“當一顆恒星死亡時,它會向太空噴射出大量的氣體和塵埃 - 稱為它的包層。包層可以達到恒星質量的一半。這揭示了恒星的核心,在恒星生命的這個時候,它正在耗盡燃料,最終關閉,最終死亡。解釋來自英國曼徹斯特大學的天體物理學家Albert Zijlstra,該論文的作者之一。
“只有到那時,熱核才會使彈出的包層發(fā)出大約10,000年的明亮光芒 - 這在天文學中是短暫的時期。這就是行星狀星云可見的原因。有些是如此明亮,以至于可以從數千萬光年的極遠距離看到它們,而恒星本身就太微弱了,看不到。
該團隊創(chuàng)建的數據模型實際上預測了不同類型恒星的生命周期,以計算出與不同恒星質量相關的行星狀星云的亮度。
行星狀星云在整個可觀測宇宙中相對常見,著名的星云包括螺旋星云、貓眼星云、環(huán)狀星云和氣泡星云。
貓眼星云(NASA/ESA)
它們之所以被命名為行星狀星云,并不是因為它們實際上與行星有任何關系,而是因為當威廉·赫歇爾(William Herschel)在18世紀末發(fā)現第一批行星時,它們是外觀與行星相似通過當時的望遠鏡。
大約30年前,天文學家注意到了一些奇特的東西:其他星系中最亮的行星狀星云都具有大致相同的亮度水平。這意味著,至少從理論上講,通過觀察其他星系中的行星狀星云,天文學家可以計算出它們有多遠。
數據顯示這是正確的,但模型與之相矛盾,自從發(fā)現以來,這一直困擾著科學家。
“老的,低質量的恒星應該比年輕,更大的恒星產生更暗的行星狀星云。這已成為過去25年沖突的根源,“Zijlstra2018年說.
“數據說你可以從像太陽這樣的低質量恒星中獲得明亮的行星狀星云,模型說這是不可能的,任何小于太陽質量兩倍的東西都會給一個太微弱而看不見的行星狀星云。
該團隊的模型解決了這個問題,表明太陽大約是可以產生可見星云的恒星的質量下限。
即使是質量小于太陽1.1倍的恒星也不會產生可見的星云。另一方面,質量比太陽大三倍的大恒星將產生更亮的星云。
對于介于兩者之間的所有其他恒星,預測的亮度非常接近觀測到的亮度。
“這是一個很好的結果,”Zijlstra說.“我們現在不僅有辦法測量遙遠星系中幾十億年前的恒星的存在,這是一個非常難以測量的范圍,我們甚至發(fā)現了太陽死亡時會做什么!”
該研究發(fā)表在《公約》雜志上自然天文學.
本文的早期版本于 2018 年 5 月發(fā)布。
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