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為什麼白矮星碎片形成圓盤會延遲?

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白矮星是死星的發光核心,通常包含塵埃碎片盤。 然而,這些碎片盤僅在紅巨星的湍流階段後 10-20 百萬年出現。 行星科學研究所研究員 Jordan Stekloff 的一篇新論文揭示了這種延遲的原因。

“當一顆質量與太陽相似的恆星耗盡核燃料時,它首先會向外膨脹並變成一顆紅巨星。 在我們自己的太陽生命結束時,它將膨脹成一顆紅巨星,這將摧毀我們的行星:水星、金星,可能還有地球。 在這個階段,恆星在最終變成白矮星之前也會失去大部分質量,白矮星是一個地球大小的碳和氧球,質量只有太陽的一半,這會破壞任何剩餘行星的軌道,這反過來又可以分散小行星,將其中一些拋向宿主白矮星,”—— 斯特克洛夫。

白矮星

當像這些小行星這樣的行星體過於靠近它們的母星白矮星時,就會形成碎片盤,其潮汐力會將它們變成塵埃。 因此,預計年輕的熾熱白矮星,其中有不穩定的行星系統,應該會迅速從塵埃碎片中形成圓盤。 然而,觀察表明它們是在很長一段時間後才形成的。

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科學家們發現,這種延遲是由於這些年輕的白矮星非常熱。 如此熱,以至於被潮汐摧毀的小行星產生的任何塵埃都會迅速蒸發和分散。 這些塵埃只有在白矮星足夠冷卻後才停止蒸發,表面溫度約為 26648,889°C。 這個溫度與對這些白矮星系統的觀測結果一致,在白矮星周圍檢測到的所有塵埃碎片盤都比這個臨界溫度低。

白矮星

我們的太陽係將在數十億年後遭受這種命運,當太陽耗盡燃料,膨脹成為一顆紅巨星,然後最終變成一顆白矮星,”Stekloff 說。 大多數內行星將被摧毀,木星將向外遷移,破壞我們小行星帶中小行星的軌道。 其中一些小行星最終可能會非常靠近太陽,恆星潮汐可以將它們分解,形成塵土飛揚的碎片盤。 換句話說,我們可以在遙遠的未來瞥見我們的家庭系統。

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