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原作：ESO
编译：张雨荷
校译：牧夫地理校正组
编列：葛明红
后台：库特莉亚芙卡 李子琦
原文链接：
https://m.phys.org/news/2019-12-giant-planet-white-dwarf.html
未来的太阳系是怎样？
——记首颗盘绕白矮星运转的巨行星的发现
科学家运用欧洲南边地理台（ESO）的甚大望远镜（VLT）初次发现了一颗与白矮星相关的巨行星。这颗行星近间隔地绕着白矮星（类似太阳恒星的火热残骸）运转，导致其大气层被剥离并在恒星周围构成气体盘。人们一向猎奇，在悠远的未来太阳系会是怎样，欧南台的这一共同发现或许会给咱们答案。
白矮星WDJ0914 + 1914及其类似海王星的系外行星示意图。因为这颗冰巨行星近间隔地绕着火热的白矮星运转，恒星宣布的极强紫外辐射掠夺了行星的大气层。这使得大部分的气体进入了世界空间，而少部分气体以每秒3000吨的速度被拉成盘状并旋入恒星。
图源：ESO / M.Kornmesser
“这是一次偶尔的发现” ，领导这项研讨的英国华威大学研讨员Boris G nsicke上星期在《天然》杂志上表明。G nsicke的小组对斯隆数字化巡天观测到的约7000个白矮星进行了研讨，发现了其间一颗异乎寻常白矮星。通过剖析恒星光线的纤细改变，他们发现了一些曾经科学家们从未在白矮星上观测到的化学元素的痕迹。“咱们咱们都知道在这个体系中一定有一些不同寻常的状况存在，并估测它或许与某种行星残骸有关。”
为了更好地了解这颗名为WDJ0914 + 1914的不寻常的白矮星，研讨小组运用了坐落智利阿塔卡马沙漠ESO甚大望远镜上的X-shooter摄谱仪对其进行了剖析。这些后续观测证明了白矮星上氢，氧和硫的存在。通过研讨X-shooter拍照的光谱中的精细结构，研讨小组发现这些元素存在于一个旋转进白矮星的气体盘中，而并非来自恒星自身。
来自智利瓦尔帕莱索大学的Matthias Schreiber计算了这个恒星体系曩昔和未来的演化进程，他表明：“通过几周的认真考虑之后，咱们发现这种气体盘能构成的仅有或许便是来自一颗巨行星的蒸腾。”
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检测到的氢、氧和硫含量与海王星和天王星等巨型行星的深层大气类似。假如该巨行星运转在火热的白矮星的轨迹邻近，那么恒星所宣布的极强的紫外辐射将剥去它的外层，而其间一些剥离的气领会旋转成盘状并附着在白矮星上。这便是科学家们以为他们在WDJ0914 + 1914邻近所看到的：第一颗盘绕着一个白矮星运转的蒸腾行星。
来自英国，智利和德国的地理学家团队将观测数据与理论模型相结合，清楚地描绘了这一共同的体系。白矮星小且火热，温度高达28000摄氏度（是太阳温度的五倍）。相比之下，行星严寒且较大，体积至少是白矮星的两倍。因为它近间隔地绕着白矮星运转，来自恒星的高能光子能够在短短十天之内将行星的大气层吹走。在这一进程中，大部分的气体进入世界空间，而部分气体以每秒3000吨的速度被拉成盘状并旋转进入到恒星之中。正是这个气体盘把本来不行见的巨行星暴露在了咱们的视界之中。
华威大学的Odette Toloza说：“这是咱们初次能够丈量气体盘中氧、硫等气体的含量，这为咱们研讨系外行星大气的构成供给了头绪。”
“这一发现也为人们了解行星体系终究的命运打开了一扇新的窗口，” Boris G nsicke弥补道。
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太阳这样的恒星在大部分生命中都燃烧着氢。一旦耗尽了燃料，它们就会胀大成为红巨星，变大数百倍，并吞噬周围的行星。就太阳系而言，这包含水星、金星，乃至地球，咱们都将在约50亿年后被演化为红巨星的太阳所吞噬。终究，像太阳相同的恒星失去了外层，仅留下了一个烧尽的中心——白矮星。这些恒星残骸依然能够承载行星，科学家们以为咱们的星系中就存在许多这样的恒星体系。但是直到现在，科学家们还没有发现白矮星周围存在一颗幸存的巨行星的依据。而这次在间隔巨蟹座约1500光年处发现的这颗白矮星及系外行星，或许是许多盘绕白矮星轨迹运转的行星中的第一颗。
研讨人员称，欧洲南边地理台的X-shooter发现的这颗系外行星绕着白矮星运转，轨迹半径只要1000万千米，是太阳半径的15倍，或许正处在红巨星的内部。这颗行星的反常方位意味着，行星在其主恒星变成白矮星之后的某个时间向其接近过。地理学家以为，这一新轨迹或许是与体系中其他行星的引力相互作用的成果，意味着或许不止一颗行星在其主恒星向红巨星演化的剧烈改变中幸存了下来。
太阳将在约60亿年后演化为白矮星，而火星和外太阳系的巨行星将从这场剧变中幸存。白矮星构成后的开始几百万年将十分热，其发射的激烈极紫外射线将蒸腾巨行星外部大气中的气体。白矮星吸收其间的一小部分气体，并发生将被未来的外星地理学家勘探到的谱线。
图源：Mark Garlick
G nsicke总结道：“很少有地理学家停下来考虑盘绕行将逝世恒星运转的行星的命运。这一严密盘绕着白矮星运转的巨行星的发现，恰恰证明了世界在不断刷新和应战着咱们的认知，以逾越既定观念的捆绑” 。
正如康德在《实践理性批评》书中所写：“有两种东西，咱们对它们的考虑越是深重和耐久，它们所引发的那种渐渐的变大的惊讶和敬畏就会布满咱们的心灵，这便是繁星布满的天穹和我心中的品德律”。
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责任编辑：艾宇熙
牧夫新媒体编辑部
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印象来历: Amir H. Abolfath (TWAN)
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