@ 2020.02.16 , 10:00
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垂死太阳发出的光线足以将小行星轰成渣渣

垂死恒星发出的光线是如此强烈,以至于可以将小行星轰至尘埃。新研究表明,目前宇宙中的大多数恒星都会经历这一过程,包括我们的太阳——将在约5至60亿年内将小行星带粉碎成石屑。

根据建模,这种大规模破坏力的唯一动因来自电磁辐射,它与Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack(YORP)效应有关——用对理解这一现象做出贡献的4位科学家的名字命名。

当恒星的热量影响到太阳系小天体(如小行星)的自转时,就会发生YORP效应。

来自太阳的光能被小行星吸收,使其升温。热量穿过岩石,直到作为热辐射再次从不同方向散发出来。

这种物理过程会产生微小推力。在短时间内,并没有太大影响,但是在更长的时间尺度内,它可能会导致小行星旋转或偏轴摆动。

小行星的翻滚现象就是我们今天已经可以观察到的一种后果。但是随着太阳继续成长,影响将变得愈发明显。

当像太阳这样的主要序列恒星垂垂老矣时,体积膨胀进入所谓的巨型分支阶段,变得非常庞大且非常明亮。整个阶段只持续了几百万年——哇!它们弹出外层物质并坍塌成一颗密集的死星——白矮星。

对于我们的太阳,这将在大约5或60亿年内完成。

华威大学的天体物理学家Dimitri Veras解释说:“当一颗典型的恒星到达巨型分支阶段时,其发光度最大可达我们太阳亮度的1000到10000倍。然后,恒星很快收缩成地球大小的白矮星,其光度下降到低于太阳目前的水平。因此,在巨型分支阶段,YORP效应非常重要,但在恒星变成白矮星后就几乎不存在。”

由于发光度的增加,因此YORP效果也会提升。而且大多数小行星不是密集的岩石块。它们是松散的鹅绒、低密度的团簇,上面布满了气泡,被称为“瓦砾堆”。

根据该团队的计算机模拟,YORP效应会使大多数直径大于200米的小行星快速打转,足以使其破裂并解体。

分解不会发生在具有更高结构完整性的天体上,如矮行星(因此冥王星是安全的!)。但是小行星带败亡的命运早已注定。

Veras说:“对于质量巨大的分支恒星,连外行星小行星带的类似物也将被有效摧毁。这些系统中的YORP效应非常猛烈,持续大约一百万年。我们自己的小行星带不仅会被破坏,而且会狂飙突进。而且完全是由于太阳光的照射。”

除了计算机建模之外,证据还来自我们对白矮星的观察。

超过四分之一的白矮星光谱显示,有来自小行星的金属元素。这些白矮星光谱信号始终是一个谜,至今仍有争议。

YORP效应可以解释!当小行星崩溃时,它们在白矮星周围形成了小行星尘埃盘,其中一些被吸引到死星中。

“这些结果有助于我们在巨型分支和白矮星行星系统中找到尘埃盘,这对于确定白矮星如何受到污染至关重要。我们需要等到恒星变成白矮星时才知道尘埃盘在哪里,了解它们是如何形成的。因此,YORP效应提供了确定尘埃碎片起源的重要背景。”

该研究已发表在《皇家天文学会月刊》上。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 月如刀
    @3天 ago
    4474925

    看看天文学文章,再想想死去的一千多新冠肺炎患者,,,对他们而言,宇宙已经灰飞烟灭,,对宇宙而言,他们也算尘埃落定

  2. 自告粪涌
    @3天 ago
    4475048

    我要将你轰杀至渣啊

  3. yukon
    @3天 ago
    4475071

    光的强度有没有极限?

  4. 闲者无敌
    @3天 ago
    4475191

    太阳:小行星带,收下吧,这是我最后的阳光波纹!!
    小行星的,卒

  5. 侯铁匠
    @2天 ago
    4475232

    在我们眼里是小行星,但跟太阳相比,太阳系里的全部都是渣渣

  6. 农药中学生
    @2天 ago
    4475270

    巨型分支阶段=红巨星?
    我没看原文,猜的。

  7. 煎蛋的煎蛋
    @2天 ago
    4475274

    @yukon: 是个好问题

  8. ifacae
    @2天 ago
    4475313

    那如果参与研究的人数是20人,那么怎么命名的

  9. Pstnk
    @2天 ago
    4475345

    @农药中学生: “红巨星”实际上是好几个不同阶段的统称,各阶段的表象,原理都截然不同,这些阶段叫做“分支”。这里说的似乎是第一阶段“红巨星分支”,但是“外围物质消散,内部坍塌成白矮星”又是第三阶段“渐进巨星分支”的事。总之,文中的描述并不准确,大体理解一下就行了。

  10. 虚虚实实
    @2天 ago
    4475409

    躲在镜子后面就可以了

  11. Pstnk
    @2天 ago
    4475478

    @农药中学生: 又看了几遍,我认为这里的“巨星分支”是指“渐进巨星分支”,也就是太阳一类恒星的最后阶段。这符合文中的描述:1 时间短,只有几百万年;2 弹出外层物质,只剩下简并的核心,也就是白矮星。但无论如何,英文原文的描述很不准确。

  12. 柳子雁
    @2天 ago
    4475543

    @yukon: 没有,除非现行物理学错了

  13. 4475562

    魔皇粉星拳

  14. Alex
    @2天 ago
    4475564

    这起名和数学家有的一拼了

  15. 4475625

    @柳子雁: 应该有上限……光的“强度”应该是指单位面积上单位时间内光子所携带的总能量,即单个光子的质量*光子总数。单位时间可以用光速换算成长度,这个衡量标准等价为一个特定体积空间内存在的光子总能量。由于 e=mc^2,能量即质量,它不能无限增大密度,大到一定程度就会形成黑洞。对外部来说,这束“光”就不存在了。

  16. 喵喵喵
    @22小时 ago
    4476384

    Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack

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