哈勃发现白矮星旁富铎第二代行星候选者

哈勃发现白矮星旁富铎第二代行星候选者。研究重分析1999年数据,确认HS 0209+0832周围存在约木星大小的气态巨行星。其大气含大量铌等重元素,成分与已知样本均不匹配,挑战了红巨星阶段毁灭内层行星的传统认知。

当类太阳恒星演化至生命末期时,会急剧膨胀成为红巨星。这一过程通常意味着内层行星的终结:它们要么被强大的引力压碎,要么在惊人的高温下蒸发。尽管恒星最终会坍缩为白矮星,但传统观点认为,这一阶段对靠近恒星的行星而言几乎是毁灭性的。

白矮星大气中检出大量铌元素

然而,周一发表的一篇题为《发现一颗正在吸积到白矮星上的第二代行星候选者》的论文挑战了这一认知。据 NASA 哈勃任务团队介绍,研究人员重新分析了哈勃太空望远镜于 1999 年对白矮星 HS 0209+0832 的观测数据。扫描结果显示,该恒星大气中存在碳、铝、硅、钙、钛、镍和锌等元素,以及约 100 条无法识别的光谱线。

利用新技术对这些神秘物质进行识别后,作者得出结论:在看似围绕 HS 0209+0832 运行的气态巨行星中,存在大量铌元素。

重元素的特殊起源

NASA 文章指出,合著者、威斯康星大学理论天体物理学家 Nicholas Stone 强调,铌及其他比铁更重的元素在天文学上具有特殊性。与许多常见元素不同,它们并非由恒星核心的热核聚变形成。

“相反,这些重元素只能在垂死恒星内部短暂出现的极端条件下合成,”Stone 解释道,“铌的存在是这些‘死亡’阵痛以及垂死恒星将内部物质抛射至太空的标志。”

前所未有的物质配方

这一发现之所以引人注目,是因为正如论文所述,“典型的成岩元素是硅和铁”。研究团队将 HS 0209+0832 处观测到的物质成分,与所有已知的白矮星周围岩石物质样本以及太阳系中的所有陨石进行了对比,结果发现“没有成分匹配项”。

这表明,HS 0209+0832 处的富铌气态巨行星不仅是一颗罕见的第二代行星,也是一个由此前未曾见过能形成行星的物质构成的天体。这也证明了即使在如同地狱般的红巨星阶段之后,行星仍可以在靠近恒星的地方形成。

系外行星的新形态

值得注意的是,HS 0209+0832 也是一颗系外行星,人类直到 1992 年才首次确认这类天体的存在。论文建议,这颗铌气态巨行星的大小约为木星。目前,白矮星正在剥离其大气层,可能形成一条类似彗星的物质尾迹。这些物质会在白矮星周围形成一个盘,并落回其表面,从而导致哈勃望远镜在研究该恒星时探测到铌。

华威大学物理系的合著者 Jamie Williams 告诉 NASA,他认为这个铌世界将会存续下去。“如果第二代行星确实存在,我认为它很可能存活下来。最终,白矮星会冷却并保持恒定温度,而行星将在其稳定的宜居带中度过数百万年,”Williams 说道。

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