恒星创业,恒星能变成行星吗?为什么?
当你在晴朗的夜晚仰望星空?是不是有一个个奇怪的问题闪现在脑海中,比如恒星能否成为行星恒星创业。然而,在我开始回答这个问题之前,我们需要了解一些关于恒星和行星的知识。
恒星是怎么死的?在那之后它会怎么样?让我以太阳为例。太阳属于一类称为主序星的恒星。这些恒星通过氢的核聚变产生能量,在其核心内形成氦。这种能量以光和热的形式释放出来。释放的能量也保持了所需的压力,所以它们不会向内坍塌。一般来说,恒星在这个阶段停留大约100亿年。
图注:红巨星恒星核心所含的氢是有限的。一旦它耗尽了核心的所有氢,核心的核聚变反应就停止了。恒星核开始向内塌陷,温度升高。当核心变得更热时,恒星开始摆脱最外层。这会导致恒星膨胀,外层变冷,发出微红色的光芒,此时的恒星现在被称为红巨星。
这个红巨星会持续了大约10亿年。在这个阶段,恒星试图通过复杂的核反应产生更多的能量来维持生命,这些反应会耗尽它所含的氦。这些反应只能暂时支持恒星。渐渐地,这些反应开始变得不稳定,因此恒星开始失去更多的外层。像太阳这样的恒星继续这个过程,直到所有的层都脱落,核心暴露出来。在这个阶段,它被称为白矮星,并将慢慢冷却和消失。
图注:白矮星。对于一颗质量大于太阳质量1.4倍的恒星来说,它的核心将向内坍塌,然后在巨大的爆炸中爆炸,这叫做超新星爆炸。一颗超新星释放出如此巨大的能量,以至于它能在几个星期内比整个星系发出更亮的光。这样的爆炸会形成中子星或黑洞。
行星是如何形成的? 当一颗恒星形成时,它周围通常有一个由气体、尘埃和碎片组成的圆盘。这个圆盘中的尘埃颗粒是岩石行星的组成部分。由于引力和其他力,这些粒子相互碰撞。如果碰撞很轻微,这些粒子就会粘在一起。这一过程一直持续到形成稍大质量的岩石为止。现在这些岩石在引力的帮助下可以吸引更多附近的粒子。通过这些过程,创建了称为小行星的小行星体。与较小的粒子相似,这些小行星碰撞并融合形成行星。
如果一个小行星与其恒星之间的距离足够大,则其核心是冰冷的,并发展成为气态行星。 这是由于这些区域中有大量的氢和氦化合物。 随着行星的增长,其引力也增加。在遥远的星体中,周围的物质是气体。
图注:正在形成行星。我们可以从这些信息中收集到,当一颗恒星死亡时,它留下的碎片被循环利用,形成新的恒星和行星。但是,问题是,恒星能直接变成行星吗?
这个问题的答案是肯定的!恒星可以转变成行星,但这只适用于一类叫做褐矮星的恒星。
什么是褐矮星?褐矮星通常被称为失败的恒星。它们是体积太小而不能成为恒星,但体积太大而不能成为行星的物体。它们具有恒星和行星的混合特征。它们的大小从木星质量的两倍到90倍不等。像普通恒星一样,它们通常被发现在太阳系的中心,并有行星围绕它们运行。不幸的是,它们没有足够的引力来支持氢的核聚变。
即使褐矮星不能支持氢的聚变,它也能支持重氢(氘)的核聚变。因此,在它生命的早期,它从这种反应中获得能量并释放出热量和光,就像一颗普通的恒星。然而,氘在宇宙中的含量是有限的。结果,一个褐矮星很快就耗尽了其氘燃料。在这之后,所有的反应都停止了,棕矮星完全停止了热和光的发射。它变暗,变冷,开始像一个行星。其结果是一组行星围绕一颗巨大的中心行星运行。
图注:褐矮星。迄今为止,只发现了大约3000颗褐矮星。这个数字之所以如此之小,是因为褐矮星在生命周期的早期就停止发光。它们几乎一生都是阴冷的,这使得用传统的望远镜很难发现它们。人们怀疑,宇宙中褐矮星的数量可能接近于普通恒星。褐矮星也许还可以为暗物质的神秘身份做出微小而实质的贡献!