天文學家收集了遙遠恆星系統中兩顆行星劇烈碰撞的證據。當一顆相當暗淡的恆星開始表現得非常奇怪時,這起災難性事件的第一個跡象就出現了。這次碰撞似乎類似於我們歷史上的行星體與地球相撞並創造了月球的事件。
所討論的恆星是 Gaia20ehk,一顆通常穩定的主序恆星 太陽 它距離我們約 11,000 光年,具有穩定且可預測的光輸出。直到 2016 年,一些非常奇怪的事情開始發生」。
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Tzanidakis 和同事發現 Gaia20ehk 的擺動並不是恆星本身固有的,而是當它繞恆星運行時大量岩石和塵埃從它前面經過的結果。
這些廢棄物的來源?兩顆繞著 Gaia20ehk 運行的行星相撞。
「令人難以置信的是,不同的望遠鏡即時捕捉到了這種撞擊,」查尼達基斯解釋道。 「有記錄的任何類型的行星碰撞都很少,而且沒有一次與創造地球和月球的撞擊如此相似。如果我們能夠在銀河係其他地方觀察到更多這樣的時刻,它將教會我們很多關於世界形成的知識。”
正確的行星碰撞類型
行星是由年輕恆星周圍越來越大的稱為星子的物質之間的碰撞和合併而形成的。在代表行星系統開始的混亂時期,這種影響很常見。然而,在一億多年的時間裡,這些動盪的環境逐漸穩定下來,形成了像我們這樣穩定的太陽系。
儘管行星碰撞可能很常見,但在遙遠的行星系統中看到它們並不是一件壞事,需要大量的耐心和大量的運氣。碰撞的行星還必須直接在其恆星和我們對碰撞碎片的視野之間繞著其恆星運行,以觸發變暗事件,這可能需要很多年才能展開。
華盛頓大學科學家、團隊成員詹姆斯·達文波特說:“安迪的獨特工作利用了數十年的數據來發現緩慢發生的事情——十多年來展開的天文學故事。” “沒有多少研究人員以這種方式尋找現象,這意味著各種發現都有可能被爭奪。”
因此,發現這樣的事件絕對是了不起的。事實上,看到這樣的事件非常罕見,以至於當 Tzanidakis 和團隊第一次看到 Gaia20ehk 亮度的波動時,他們無法解釋短暫的變暗以及隨之而來的混亂波動。這是以前從未見過的東西。
研究人員只有使用紅外線光用不同的望遠鏡探測 Gaia20ehk 時才能解開這個謎團。
「紅外線光的曲線與可見光完全相反,」查尼達基斯說。 「當可見光開始閃爍和消退時,紅外光就會爆發。這可能意味著阻擋恆星的物質很熱——熱到會在紅外線中發光。」兩顆行星碰撞在一起會產生熱量,而正確的碰撞可以產生足夠的物質來導致變暗。
「這可能是由於兩顆行星彼此越來越近造成的,」查尼達基斯解釋道。 「起初,它們發生了一系列的擦邊撞擊,不會產生太多的紅外線能量。然後,它們發生了大災難性的碰撞,紅外線真的上升了。”
有證據表明,這次碰撞類似於我們的星球在大約 45 億年前所經歷的撞擊,當時撞擊產生了碎片,這些碎片最終合併形成了月球。事實上,這片模糊的塵埃雲圍繞著蓋亞 20ehk 恆星運行,距離大約 9,300 萬英里,大約是地月系統與太陽之間的距離。因此,當Gaia20ehk周圍的物質冷卻時,它有可能形成一個系外衛星和一個類似我們的行星-月球系統。
但這可能需要幾百萬年才能發生。雖然天文學家在完成之前可能沒有機會研究這個過程,但仍在尋找其他類似的碰撞。這可以幫助了解創造月球的事件有多常見。由於地球的主要天然衛星被認為是地球生命發展不可或缺的一部分,因此發現此類事件的頻率可以闡明銀河係其他地方存在生命的可能性。
「創造地球和月球的事件有多罕見?這個問題是天體生物學的核心,」達文波特說。 「月球似乎是使地球成為生命棲息地的神奇成分之一。它可以幫助保護地球免受一些小行星的侵害,它產生海洋潮汐和天氣,使化學和生物能夠在全球範圍內混合,甚至可以在驅動板塊活動方面發揮作用。
“目前,我們不知道這些動態有多常見。但如果我們捕捉到更多此類碰撞,我們就會開始理解。”
該團隊的研究成果於週三(3 月 11 日)發表在《 天體物理學雜誌通訊。










