恒星死亡后,环绕它的行星会是什么样的命运?会有善终吗?

曾经传闻过一种很是古怪的理论,太阳灭亡了之后木星将会替代太阳的位置,当作为下一任太阳,继续晖映整个太阳系!当然这也就是某些连平易近科都算不上,却一向对摊煎饼理论无比执着的那位大神的一家之言,我们笑笑也就而已!但事实上太阳真的会死,而宇宙中所有的恒星城市走标的目的灭亡,这是不成避免的天然纪律,那么作为恒星子平易近的行星会是怎么样的命运?

一、恒星有几种命运?它地点恒星系的行星命运又若何?

大大都恒星将来的成长命运,在恒星降生的那一刻就注心猿意马了,独一分歧的是分歧的恒星会有分歧的命运!

1、小质量恒星

也就是大师俗称的红矮星,低于太阳质量35%以内的恒星,会有充实的对流层,氢元素剧变后的氦元素不会聚积在内核,会经由过程对流分离在恒星遍地,而位于恒星其他区域的氢元素则可以经由过程对流到内核彻底燃烧,是以红矮星的氢元素操纵率极高,它的寿命超长!它会连结不变发光数千亿年!

但这并不暗示红矮星的行星就可以安枕无忧了,事实上若是要让红矮星的行星宜居的话,它的距离必需要足够近,是以潮汐锁心猿意马可能行星的命运,而太近的距离会导致另一个成果,红矮星一旦大型耀斑爆发(规模可能达到太阳最大耀斑的一万倍),行星的命运是可想而知的,所以,无需等恒星寿终正寝,行星就已经“死了"!

2、类日恒星与中等质量恒星(7-10倍太阳质量以内)

这类恒星(大于0.8倍太阳质量)因为在内核与外部对流层之间存在一个辐射层,对流并不彻底,是以在氦元素聚积之后会有红巨星时代,好比太阳的红巨星时代将会膨胀到地球轨道四周,也就是说太阳的半径将高达1个天文单元!

0.8-2.2倍太阳质量的恒星还有一个氦闪时代,因为氦元素在内核聚积,但恒星的内核温度并不足以点燃氦元素聚变,但在后期中间氢元素逐渐耗尽,引力坍缩能储蓄积累,将会呈现氦燃烧阶段,这个过程很是短暂,只稀有分钟,可是放的能量仅次于超新星,它不会把恒星炸散,但却会抛洒大量的恒星物质,这对于恒星系内的行星可不是一件什么功德。轻者被剥离大气,重者行星概况都可能被横扫。

太阳的光度转变曲线,尖峰就是氦闪时代,第一次氦闪会在太阳离开本家儿序星12亿年后发生,今后会越来越频仍,一向到太阳的白矮星时代才会竣事。

2.25到7-10倍太阳质量的恒星则能直接燃烧氦元素,是以它不会履历氦闪时代,但红巨星仍然是必经之路!红巨星极有可能吞噬距离比力近的行星,好比全天区闻名的红巨星,盾牌座UY,它的质量并不高,大约只有太阳质量7-10倍,但它的直径却已经膨胀到了太阳的1,708 ± 192倍,若是在放在太阳系的话,其外缘能达到土星轨道四周!

上图正中最亮的那颗为盾牌座UY

即使如太阳,它的红巨星时代都有可能吞噬水星,但地球也许不会,因为太阳当作为红巨星后质量大量丢掉,地球会离开本来的轨道而距离太阳更远,是以可以逃过淹没的命运,但履历和氦闪和红巨星时代的地球,早已暮气沉沉,是否被吞噬,我们并不是出格关心。

最终这个级此外恒星将来将在掉去辐射压后内核坍缩为简并氦核(跨越0.5倍太阳质量),或者兼并碳氧内核(太阳质量),甚至更重的简并元素内核,这和末期内核能达到的温度有关(内核温度与质量直接相关)!

一般认为能到最后铁核坍缩形当作超新星爆发的需要7-10倍太阳质量以上,但也有可能低至5-6倍!

0.8–8M☉的恒星典型演化过程。

3、大质量恒星和超大质量恒星

7-10倍太阳质量以上的恒星最终命运都一样,将来面对的将是超新星爆发,所分歧的只是它们履历的过程,我们来领会下大质量恒星超新星爆发前的状况,内核温度够高,元素可以从氢氦碳氧氖镁硅硫钙一路到铁,此时铁核再无可能聚变,因为铁元素后的元素形当作需要大量的连系能,而此时没有辐射压的支撑,外壳重力坍缩,超新星就此爆发,一次超新星爆发发生的能量跨越10^46焦耳。

这种星系级此外能量爆发,行星被摧毁长短常有可能的,好比《星际迷航11》中就有一个桥段,大意是罗慕伦行星被四周恒星爆发的冲击波摧毁,但事实上却不会发生,因为期近将超新星爆发的四周不成能存在宜居行星,红巨星时代的高温早就将宜居带内的宜居行星烤当作地瓜,不外这个特效刚好可以示范下超新星爆发若何摧毁环绕它公转的行星!

甚至超新星爆发都可能摧毁它的伴星,上图是第谷Ia型超新星爆发时伴星得以幸存的示意图,这算是一个比力不错的成果!超新星爆发都可能摧毁恒星,它星系内的行星就更不在话下了!

Ia型超新星:白矮星吞噬伴星质量跨越钱德拉塞卡极限(1.44倍太阳质量)发生的超新星爆发,罕有的可能是两颗白矮星归并。

超大质量恒星,大于40倍太阳质量

这是一个比力有意思的级别,是否会膨胀当作红巨星最关头的一个身分是辐射层的厚度,它会阻止对流层达到恒星概况,但因为这个级此外恒星概况温度极高,强烈的恒星风会将表层物质逐渐剥离,在恒星演化到红巨星阶段前即焦点的对流层就延长到了概况,是以它不会颠末红巨星阶段。

大质量恒星内部很是复杂,分歧金属品貌与质量的恒星演化之间城市有不同,一般20-30倍太阳质量以内的恒星内部铁核解体后将超新星爆发,内核坍缩当作中子星,高于这个质量则坍缩当作黑洞,而更高质量的好比60-133倍太阳质量的恒星,内核温度极高,极致能量的 γ 光子会因彼此感化发生正负电子对而湮灭,但这个过程导致能量损掉而不不变,最终内核辐射压减小而坍缩温度剧起用发超新星爆发,整颗恒星可能被炸散,不留一点残骸!

跨越爱丁顿极限的恒星

40倍以上的恒星不会履历红巨星时代的关头原因就是大质量恒星会接近或者跨越爱丁顿极限(太阳质量的150倍),这个是恒星的辐射压与引力坍缩均衡的一个参考值,接近或者跨越这个极限恒星会变得基不不变,好比R136a1(太阳质量的256倍)正在大量掉去质量,据估量R136a1降生时高达320倍太阳质量(它可能是多颗恒星归并合当作),在数百万年间已经损掉了60倍太阳质量。

大麦哲伦星系蜘蛛星云中的R136a星团

天文学家认为在200-250倍以上的恒星极有可能直接坍缩当作黑洞,但因为对如斯高质量的恒星内核布局不太领会,甚至对这类恒星的布局也存在不确定性,是以也有可能发生与如上文的超新星爆发,中间不会留下任何天体,只有一片恒星的残骸-星云!

这类恒星四周即使降生恒星也难以存在生命,而我们尚未发现这类巨型恒星四周存在行星,不外即使存在,那么壮大的恒星风比太阳上最猛烈的耀斑还要强得多,其四周的空间情况是极其恶劣的。

三、我们能改变这个命运吗?

就现代人类把握的科技而言,我们是不成能改变这个成果的,氦闪更不消说了,甚至连太阳强一些的耀斑爆发我们都难以承受!

好比1989年魁海说神聊克大停电就是太阳X级耀斑爆发所致,这种地球磁场受到高能带电粒子冲击引起的波动在长距离输电线上感应出的电流,导致变压器磁经由过程饱和呈现庇护性跳闸甚至销毁的严重后果,在大规模跨区域电网中是难以避免的,除非都改当作区域性自力电网,或者对这种感应电流加以检测,实时断开庇护电网,但停电是无法避免的。

无疑《流离地球》中将地球直接用行星策动机推走较着是最好的法子,不外可惜的是起首要让地核冷却,不然薄薄的地壳下就是液态岩浆,壮大的行星策动机很轻易导致地壳分裂,继而激发火山喷发,而这对于人类来说仍然是一件难以完当作的使命。

四、哪类恒星四周才能善终?

似乎没有一种恒星可以让它的行星快欢愉乐过完一辈子嘛,其实也并不全对,在太阳0.5倍-0.8倍之间,有一个比力小的区间,这类恒星不会颠末中间氦元素聚积造当作的氦闪,也不会像对流层直达恒星概况的0.4倍以下红矮星猛烈的耀斑勾当,是以对于行星来说,这类恒星最适合宜居的。

天仓五就是这样一颗恒星,距离太阳约12光年,质量约为太阳的0.8倍,它寿命比力长,概况勾当很低,不外它是一颗比太阳更古老的恒星,另按照2004年英国由珍·格里维斯带领的天文学家小组不雅测显示,天仓五的尘埃盘密集度偏高,距离恒星偏近(10天文单元),太阳系的柯伊伯带在30-50天文单元外,这表白天仓五四周的行星蒙受撞击的概率可能比地球高十倍!

看来在哪都有不如人意的错误谬误,“金窝银窝不如本身的狗窝”,太阳系就挺好的!我们安心呆着吧,成长科学手艺,将来扩大搜寻规模,给咱地球找个更好的婆家!


  • 发表于 2019-09-02 02:00
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