假如太陽死亡了他釋放的新行星星雲,是否能形成另外一個太陽恆星?
在50億年之後,我們的太陽將膨脹成一顆紅巨星,然後變成白矮星,放釋放出行星星雲,然後逐漸暗淡,死亡。那麼太陽釋放的星雲是否能形成一顆恆星呢,那顆恆星是否再能形成一個類似地球的行星呢!
說來可能讓你失望,天文學家對行星狀星雲的前身星研究得並沒有那麼的清楚;我們知道小質量恆星演化到晚期會進入一個核心是C和O,包層里的He在核聚變的漸進巨星支, AGB階段。這是一個非常複雜的演化階段,不過我們知道在這個時期,恆星會通過輻射驅動的星風把恆星稀疏的包層吹散,其中有一部AGB星的包層會以美麗的行星狀星雲的形式呈現給我們。但是現在的研究顯示,不可能所有的小質量恆星都以行星狀星雲謝幕,不然我們在夜空里會看到更多美麗的「蝴蝶」「沙漏」和「啞鈴」。有證據認為,行星狀星雲那炫目的多層和對稱的結構可能是AGB星風和其伴星相互作用的結果,而且,似乎恆星需要比太陽再重那麼一點才配擁有這個炫目的結局。
但不管如何,太陽質量的恆星終究會在紅巨星和漸進巨星支上把自己的大氣包層撒播到四方。雖然太陽這個量級的恆星無法驅動狂暴的星風,但持之以恆的努力也可以讓這些物質被拋灑到太陽周圍幾光年甚至幾十光年的地方。這些物質在短期內會以電離和中性氣體的形式存在,如果條件合適,它們會逐漸和銀河系裡瀰漫的星際介質混合,冷卻;幸運的話也許會為未來的恆星形成貢獻自己的力量。
但這個過程可能不像你想的那麼簡單。並不是太陽損失的物質可以直接在太陽周圍繼續形成恆星。恆星形成的過程,簡而言之,就是自引力束縛冷分子氣體雲最緻密的地方的坍縮導致的。這裡面:「自引力束縛」,「冷氣體」,和「最緻密」都是關鍵詞。顯然太陽死亡時貢獻出的向外運動的,稀薄的,電離和中性氣體是不符合這個要求的。只有假以時日,配合合適的物理條件,這些氣體才有機會在下一代恆星里重獲新生。雖然這樣的條件看似苛刻,但銀河系浩瀚的尺度和龐大的恆星基數讓這些過程無時不刻不在上演著,而我們就是這些過程會呼吸的證據。
值得一體的是,小質量恆星的末期溫度較低的大氣包層里是各種複雜星際分子和塵埃滋生的溫床。說來可能難以相信,但像多環芳香烴(PAH)這樣包含苯環的複雜有機分子都能在恆星晚期的大氣裡面形成,並隨著恆星包層的星風損失進入星際介質,在隨後的星際介質演化和恆星形成過程里扮演著耐人尋味的角色。
提到行星,天文學家可是發現過圍繞著白矮星和中子星的行星的,換句話說,有的行星可以堅強到從宿主恆星的死亡中倖存下來的。
獵戶座星雲是一個著名的恆星形成區,那裡有許多恆星都在短時間內集中形成,據分析太陽也可能是在這樣一個巨大星雲內形成的,這麼大的星雲,大到可以形成成百上千個恆星,你說它可能是某一顆恆星死亡後拋出的氣體嗎?
基本上恆星都是這樣集中形成的,一個孤立恆星死亡拋出的氣體形成的孤立小星雲質量太小,引力不足以造成坍縮,所以基本上沒可能再形成新恆星。
理論上恆星死亡留下的殘骸是可以形成新的恆星和行星(不然太陽這些第二代,第三代恆星就不會出現了,地球也不存在了),但不是說只要有恆星死亡就會有新的恆星產生。事實上科學家已經發現了不少老年星系(多半是橢圓星系),這些星系已經數億年沒有新的恆星形成了。科學家做出這些推斷的依據是,這些星系存在的恆星都是些質量小的恆星或紅巨星,沒有年輕的大質量恆星(大質量恆星壽命短,所以都很年輕)。然後這些星系沒有觀察到II型超新星或長伽馬射線暴,只觀察到Ia型超新星和短伽馬射線暴,而前者都是大質量恆星死亡的證據。由於沒有觀察到大質量恆星的死亡,科學家認為最後一顆大質量恆星的產生也是很久之前了,也就是說恆星的形成很早就停止了。
附:這裡解釋一下超新星和伽馬射線暴。超新星除了Ia型超新星,其它的(包括所有II型超新星和Ib型Ic性超新星)都是大質量恆星死亡的結果。而Ia型超新星是一顆白矮星吸收了伴星(通常是紅巨星)的物質,或者是兩顆白矮星合併,質量超過了白矮星的上限發生爆炸。長伽馬射線暴是晚年的大質量恆星坍縮成黑洞形成的,而短伽馬射線暴是兩顆中子星合併成黑洞形成的。不能形成恆星,因為白矮星實際上佔據前身紅巨星大部分質量了。
然後說一下釋放的質量,大部分是碳氧和氦,因為太陽屬於質量較小的恆星,所以膨脹後自引力也不足以發生進一步反應。那麼即使這些散落星際的質量聚集在一起形成星體,也沒機會(質量遠遠不夠)發生聚變(發光發熱)。
不可能,太陽扔出來的氫並不會太多...幾百億噸這樣,不算多啦
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