科学家揭示了地球将随着太阳死亡而毁灭的确切日期

研究围绕“死亡”恒星运行的行星的新发现表明，当太阳在大约 50 亿年后膨胀成红巨星时，地球可能会被摧毁

新研究表明，大约五十亿年后，当太阳死亡时，地球将被摧毁。苏格兰圣安德鲁斯大学天文学家的这项研究为了解恒星死亡后行星发生的情况提供了新的见解。

他们说这就像使用“时间机器”来发现太阳系的未来。研究小组使用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜观察了一颗木星大小的系外行星 WD 1856 b 穿越其“死亡”主星的情况。

他们能够测量行星的质量和温度，甚至探测其大气层。研究人员发现这颗行星比预期“明显更温暖”，并确定了它最有可能如何到达围绕白矮星的非常紧密的轨道。

研究小组解释说，大约 50 亿年后，太阳核心中的氢燃料将耗尽，并膨胀到比现在大 100 倍以上，成为一颗红巨星。然后它会脱落外层并结束其作为白矮星的生命。

根据发表在《自然》杂志上的研究，水星、金星，甚至地球都将被红巨星摧毁。但研究小组表示，更遥远的行星，尤其是气态巨行星的命运尚不清楚。

他们解释说，寻找和研究类太阳恒星死亡后围绕其残余轨道运行的行星是了解我们太阳系在遥远的未来可能发生什么的一种方式。 WD 1856 b 是科学家于 2020 年利用凌日系外行星勘测卫星 (TESS) 和斯皮策太空望远镜发现的，它绕白矮星 WD 1856+534 运行，距离地球约 80 光年。

该研究的主要作者、圣安德鲁斯大学的瑞安·麦克唐纳博士说：“这颗行星非常奇怪。 “它的大小与木星相当，但它绕行的白矮星的大小与地球一样大，因此这颗行星比其恒星大七倍。”

他说，WD 1856 b 的不同寻常之处在于它围绕主恒星的轨道“极其接近”，这个距离比地球绕太阳运行的距离近 50 倍。这是首次发现一颗紧密围绕白矮星运行的完整行星。

但麦克唐纳博士表示，如果 WD 1856 b 最初以这个距离运行，那么当这颗恒星是红巨星时，它就会被湮灭。研究人员想知道它是如何在主恒星死亡后幸存下来并最终到达目前的位置的。

这项新研究利用韦伯观测到这颗行星在所谓的“掠过”过程中从其恒星前面经过，其中行星的顶部部分与恒星重叠。这次凌日产生了有关该行星质量和温度的独特信息，估计该行星的质量是木星的 4 到 11 倍。

来自恒星的光穿过行星的大气层，获取了有关大气化学成分的信息。通过跟踪这颗行星在凌日过程中释放出多少额外的红外热量，科学家们发现它的温度约为 126°C，让他们“倒带”其温度历史，以找出它最终为何如此接近白矮星。

麦克唐纳博士说：“最大的问题是WD 1856 b如何最终成为今天的样子，有两种理论。一种是这颗行星在垂死时被主恒星吞噬，并设法在内部生存下来。

“另一个说法是，迁移是由于系统中其他物体的引力效应而发生的。白矮星是三星系统的一部分，外部伴星可能影响了WD 1856 b的轨道。”

研究小组意识到，今天没有任何能源可以产生这种热量，因此它一定是早期地球被加热的残余能量，要么是被红巨星吞没，要么是在向内迁移过程中。利用像 WD 1856 b 这样的亚恒星天体如何随时间冷却的模型，再加上有关行星质量和当前温度的韦伯数据，该团队能够及时预测其温度，并推断出加热发生的时间。

他们得出的结论是，加热很可能发生在恒星成为白矮星后的三到五十亿年之间。研究人员认为，这颗行星在遥远的轨道上度过了恒星的红巨星阶段，然后向内盘旋，在白矮星的引力作用下升温并缓慢冷却——这证明一些行星在恒星死亡后仍能持续很长时间。

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