90光年外，一颗白矮星吞噬类地行星，科学家：或是50亿年后的地球

我们的太阳虽然名叫恒星，但它真的不能永恒。再过大约50亿年，太阳就会进入死亡阶段，外壳膨胀，形成一颗红巨星。等到外壳散去，最终只留下一颗白矮星。

随着太阳的膨胀，地球也将面临巨大的危机。根据天文学家的推测，太阳的外壳甚至能够膨胀到火星轨道以外，更不用说地球轨道了。不过，这里我们提到的是轨道，而不是行星本身，因为行星的命运如何，天文学家还不知道。

有人认为，连轨道都已经被包容在太阳以内了，何况行星呢？所以这些人相信，地球届时也会被太阳吞入腹中。但也有研究表明，太阳膨胀的过程中，也会释放出强烈的恒星风，或将能够把地球等行星吹到更远的位置上，留下行星“一条小命”。

(相关资料图)

第二种想法绝非无稽之谈，天文学家已经找到了一些证据。目前，天文学家已经在宇宙中观测到一些围绕着白矮星的行星了，这意味着它们确实从红巨星阶段幸存了下来，或者在恒星死亡后形成。

但这不能说明全部的问题，因为也可能有大量的行星已经被红巨星所吞噬。由于它们已经被吞噬，灰飞烟灭，我们上哪里去找这种天体呢？所以，我们似乎只能发现残留在白矮星旁边的行星，最终导致幸存者偏差。

这一点不用担心，因为天文学家还是能够找到方法找到这些行星曾经存在过的证据。越来越多的研究表明，残留下来的行星只是少数，大部分行星在红巨星膨胀的过程中都被吞噬了。想要找到其中的证据不难，只要找到白矮星大气中的行星元素“污染”即可。

我们知道，白矮星的主要化学成分是碳和氧。白矮星也有一层很薄的大气层，通常以氢和氦为主。但如果有行星被吞噬，那么行星上的各种金属元素都会被白矮星吸收，并被天文学家检测到，这种研究叫死亡行星学（necroplanetology）。

经常关注我们的朋友应该知道，检测天体中化学元素的方法通常就是利用光谱法。天体发出的光在可见光的每个波段都存在，但如果经过了某些化学物质之后，就会有一部分波段被吸收。因此，天文学家只要对白矮星的光谱进行分析，看看它们缺失了哪些波段，就能判断其含有哪些化学元素。

最近，天文学家就在宇宙中发现了两颗白矮星，就含有可能来自于行星的元素。在最新一期《皇家天文学会月报》上，天文学家介绍了他们的发现。

其中一颗白矮星被命名为WD J2147-4035，距离我们约90光年。它的体积非常小，并且很黯淡，呈现出与众不同的红色，是迄今为止发现红色调最多的白矮星。根据观测，这颗白矮星形成于大约102亿年前，也是目前已知最古老的被行星元素污染的白矮星。

相比之下，另一颗被命名为WD J1922+0233的白矮星距离我们约128.5光年，形成于大约90亿年前。它的颜色也很特殊，呈现出蓝色。和上一颗白矮星相比，它似乎更值得关注。天文学家在对其大气中的元素进行分析后得出结论，被它吞噬的行星，和地球应该很相似！

我们知道，白矮星是死亡的恒星，内部已经没有活动了，因此也不会再产生热量，在漫长的岁月里逐渐冷却。目前，红色白矮星的表面温度约为3050K，蓝色白矮星的表面温度则是3340K左右。白矮星的冷却速度是已知的，所以只要测量这两颗白矮星的温度，就可以确定它们是在何时形成的。

英国华威大学的天体物理学家Abbigail Elms是本次研究的主要作者，她指出：“我们正在发掘银河系中最古老的曾经被类地行星污染的恒星残骸，想一想，这发生在100亿年前的尺度下，这太不可思议了。而且它们被吞噬的时候，地球都还没有形成。”

发现这两颗白矮星的是欧洲航天局的盖亚卫星，和她的同事们从盖亚卫星的数据中发现了它们之后，就产生了浓厚的兴趣，并展开了研究。通过光谱分析，他们发现在红色的白矮星大气中含有钠、锂、钾，并且还可能存在着碳；蓝色的白矮星的大气中也存在着钠、钙和钾这样的金属元素。

要知道，白矮星的密度极大，每立方厘米的质量重达数吨，因此表面重力极强。像这样比较重的元素，应该很容易逐渐沉积到白矮星的内部，无法被天文学家观测到。既然它们仍然存在于白矮星大气中，就说明它们来自于白矮星周围，并逐渐落到白矮星表面。不过，两颗白矮星吞噬的行星，似乎又有所不同。

以红色白矮星为例，被它吞噬的行星很有可能在红巨星阶段幸存了下来，但它最后还是被撕成了碎片，在几十亿年的时间里慢慢地被白矮星吸收。尽管这个它已经被摧毁，它仍然是人类迄今为止发现过最古老的行星系统。

而在对蓝色白矮星的大气进行分析后，研究人员发现，其成分和地球大陆的地壳有些相似，这意味着被吞噬的行星很有可能是类地行星。同样的，WD J1922+0233能变成今天的白矮星，质量约为太阳的57%，意味着它曾经是一颗类太阳恒星。换句话说，这个系统很可能代表着地球的未来。

研究人员指出，它们就像是保存在银河系内的化石一样，记录着宇宙最古老的历史。通过对这些天体的研究，可以帮助我们了解太阳系形成之前，银河系内的行星系统是什么样的。

正如华威大学的天体物理学家Pier-Emmanuel Tremblay描述的那样：这些古老的恒星形成于一百亿年前的尺度下，当时宇宙中出现过的超新星还没有今天这么多，所以金属元素的含量也非常少。在这个金属元素匮乏、富含气体元素的环境中形成的行星系统，固然和太阳系内的行星有所不同。

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