众所周知,我们的太阳并不会在一次超新星爆炸中结束自己的生命,因为太阳本身的质量和能量并不足以让它演变成超新星(恒星质量达到8至25个太阳质量的恒星才有可能),它最终只能变成白矮星。但即使太阳不会发生超新星爆炸,也会给太阳系中的小行星带带来灾难,最新的研究表明:
垂死恒星的光足以粉碎几百个地日距离外的小行星。
这项研究最近发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上,主要描述了恒星系统中YORP效应的后果。
YORP效应
是以促成这一概念的四位科学家(Yarkovsky、O'Keefe、Radzievskii和Paddack)的名字命名的。YORP效应指的是小行星因恒星辐射而发生自转并最终被摧毁的过程。
恒星辐射的动量很小,但不是零。正如我们在过去十年在太阳帆试验中所看到的,来自太阳的光子可以推动太空飞船四处运动。一般情况下,当恒星的光撞击小行星时,会被小行星吸收,能力会在小行星内部重新分配,然后从不同的位置重新散射出来。
小行星是一堆巨大的空间岩石的结合体,由于小行星本身引力较弱,这些岩石结合得并不牢固,因此恒星辐射在其内部分配的热量和随后的散射量并不平衡。这种排放不平衡会产生微小的扭矩。如果恒星的辐射足够强大,小行星产生的扭矩也会大幅增加。由于小行星本身的引力太弱,过大的扭矩会让这些太空岩石分散,并最终变成太空尘埃。
当一个典型的恒星进入巨型分支阶段
时,它的亮度将达到太阳亮度的1000到10000倍。然后,恒星很快地收缩成地球大小的白矮星,其亮度降到低于太阳的水平。因此,在巨型分支阶段,发生YORP效应是这颗垂死恒星的主要活动。
这项工作为我们对太阳系的未来提供了洞察。大约60亿年后,我们的太阳将耗尽燃料,外层脱落,坍缩成白矮星。在它成为白矮星之前,也会经历一个巨型分支阶段,亮度也会达到现在的1000倍以上,并2000万年的时间内不断向外发射脉冲。这意味着我们的太阳在此过程中也会产生YORP效应,太阳系的小行星带将首当其冲,最先被摧毁。
“即使我们的太阳在银河的恒星中并不算很大,但是在太阳这样的系统中,YORP效应是非常剧烈的,持续时间大约有一百万年。我们自己的小行星带会最先被摧毁,仅仅是因为太阳的光,”这项研究的首席作者迪米特里·维拉斯博士(Dr Dimitri Veras)说。
通过模型模拟表明,当小行星被粉碎称直径小于100米的物体时,碎片的大小将趋于稳定,因为这些物体通常具有相当高的内部强度。研究人员认为,通过研究银河系中白矮星周围小行星碎片的排放物,有可能深入了解恒星系统在恒星死亡前的样子。