没想到你是这样的恒星——科学家发现濒死恒星会吃掉自己的行星
简介：垂死的星星在他们摧毁的地球类行星蒸发的地壳上捕捉到零食
天文学家通过观察4颗太阳系附近的白矮星 ， 在它们的大气层中发现了气态的类地行星地壳残骸 。 所有质量是太阳的10倍以内的恒星 ， 在它们生命周期最后阶段都会成为白矮星 。 这个难以置信的发现说明：在整个银河系中 ， 如地球和火星一样的类地行星的诞生过程都差不多 ， 而且形成的速度也相当快 。
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做出这一发现的研究小组在《自然天文学》杂志上发文称 ， 他们在多个白矮星的外层发现了估计达300万亿吨的类地行星（气态）碎屑 。 这些碎屑中包含多达600亿吨的锂和大约3万亿吨的钾盐 。 如果把这些与其它被发现的元素——比如钠和钙——进行比较 ， 可以发现这些类地行星碎屑的成分与地球和火星的地壳成分相似 。 当然这是在假设地球和火星的地壳也被气化 ， 并且和恒星的气体外层混合几百万年之后的前提下得出的结论 。 这也是人们首次在白矮星的大气层中发现来自行星地壳的物质 。
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“过去 ， 我们（在白矮星中）观察到过地幔和地核物质 ， 但是我们从未真切观察到过行星的地壳（物质） 。 锂和钾是证明地壳物质存在的理想标志物 。 这些元素不会在地幔和地核中大量存在” ， 文章主要作者 ， 英国沃里克大学的马克·霍兰斯博士在一份声明中说 ， “现在我们知道应该寻找哪些化学特征才能发现这些元素 ， 这给我们提供了机会 ， 让我们可以观察大量的白矮星并寻找更多这些元素的踪迹 。 然后我们可以观察这类特征的分布情况 ， 以及发现行星地壳（碎屑）的概率 ， 然后比较这个概率与我们之前的预测有多大偏差 。 ”
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此次观察的四颗白矮星可能是我们银河系中最老的一批白矮星 ， 它们在100亿年前就耗尽了自身核聚变的燃料 。 其中一颗白矮星的质量比恒星的平均质量高出70% 。 一般来说“特大号”的白矮星会很快让（它吃掉的）地壳类物质消失 。 而此次科研小组在这颗白矮星中发现地壳物质的事实表明 ， 这颗白矮星仍然在“消化”那些曾经围绕自己旋转的行星的残骸 。
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“其中一个例子是 ， 我们观察到一个行星系围绕一颗形成于银河晕中的恒星旋转 。 因此这个星系肯定是目前所观察到的最古老的星系之一 。 而另一个星系则围绕着一颗短命的恒星旋转 ， 而这颗恒星生前的质量是我们太阳的四倍 。 这也是一个破纪录的发现 ， 因为这给我们理解星系中行星形成速度的上限提供了重要依据” ， 该文章的合著作者 ， 同样来自沃里克大学的皮尔-伊曼纽尔·特兰布莱博士说 。
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这些发现让我们可以更清楚地理解类地行星的形成过程 。 此次发现的类地行星碎屑的组成和我们在太阳系中观察到的（行星组成）类似 ， 说明类地行星的形成过程可以很短 。 而且自我们的银河系形成以来形成的类地行星都基本一样 ， 说明类地行星的形成过程是一个十分标准化的过程 。
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“据我们的理解 ， 不同星系的类地行星形成过程都十分相似 。 开始时它们的组成物质成分与恒星的成分而类似 ， 但是随着时间的流逝 ， 这些物质分离沉淀 ， 结果就是在行星的不同部分有着不同的化学成分 。 我们可以发现在某一个时间点这些物体产生了差异化 ， 其组成成分不再类似于开始时那种恒星一样的组成成分” ， 霍兰斯博士补充道 。
“我们已经认识到大多数像太阳一样的恒星都有行星相伴 。 但现在我们更有机会观察不同类型材料的行星出现的几率是怎样的” 。
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相关知识
类地行星 ， 又称地球型行星或岩石行星都是指以矽酸盐岩石为主要成分的行星 。 这个项目的英文字根源自拉丁文的「Terra」 ， 意思就是地球或土地 。 由于大众媒体的流行 ， 加上对象是行星 ， 因此在二合一下采用「类地」行星这个译名 。 类地行星与气体巨星有极大的不同 ， 气体巨星可能没有固体的表面 ， 而主要的成分是氢、氦和存在不同物理状态下的水 。
作者: Dr Alfredo Carpineti
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