NASA於2019年10月22日發佈最新消息表明,有兩顆系外行星發生劇烈碰撞。科學家正在對它們碰撞的殘骸進行研究。

發生行星碰撞的恆星系統是一個編號為BD +20 307的雙星系統。它距地球很近,只有300多光年。雙星系統中恆星的年齡至少有10億年,是一個成熟的恆星系統。然而,這個系統卻顯示出漩渦狀的塵埃碎片軌跡。這些塵埃溫度不低,說明它是在最近有兩個行星大小的星體衝擊造成的。

十年前,地面望遠鏡和美國太空總署(NASA)的斯必澤太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)曾對這一系統進行觀測。它們發現了一些溫熱的星際碎片,首次揭示可能有行星碰撞。現在,平流層紅外天文台(SOFIA)顯示,碎片的紅外亮度增加了10%以上,這表明對撞產生了更多的塵埃碎片。

劇烈的行星碰撞會改變行星系統。事實上,類似的對撞在我們太陽系也發生過。科學家認為在大約45億年前一個火星大小的星體就曾經撞上地球。

「BD +20 307周圍的溫暖塵埃使我們瞥見了岩石類型外行星之間的災難性影響。」論文的第一作者,美國加州大學聖克魯斯分校(University of California, Santa Cruz)的研究生麥基・湯普森(Maggie Thompson)說,「我們想知道這個系統在受到極端影響之後如何發展。」

當一顆年輕恆星周圍的塵埃粒子粘在一起,並隨著時間增長而增大時,就會形成行星。比如我們太陽系的行星系統形成後,還有一些塵埃仍然存在,它們會遷徙到太陽系中海王星以外的遙遠寒冷地區。

天文學家認為在年輕的太陽系周圍發現溫暖的塵埃。隨時間推移,塵埃粒子會持續碰撞並最終變得很小,以至於它們要麼被吹出太陽系,要麼被拉入恆星。因此,成熟的恆星系統周圍的塵埃,如我們的太陽和BD +20 307中的兩個恆星,應該早就消失了。研究恆星周圍的碎片,不僅可以幫助天文學家了解系外行星系統如何演化,而且可以更完整了解太陽系的歷史。

該項目的首席研究員、美國卡內基科學研究院(Carnegie Institution for Science)地磁學系的研究員艾麗西亞・溫伯格(Alycia Weinberger)說:「這是研究行星系統歷史晚期發生的災難性碰撞的難得機會。SOFIA的觀察結果顯示了僅僅在數年時間內塵土盤發生的巨大變化。」

儘管有多種機制可以使塵埃變得更加明亮,例如塵埃可能會吸收來自恆星的更多熱量或靠近恆星移動,但這不太可能在短短十年內發生。這麼短的時間對於宇宙中的演化而言就是一瞬間。但是,如果是行星碰撞就很容易在極短時間內造成大量塵埃碎片。這更進一步證明了兩個系外行星的相撞。該團隊正在分析來自後續觀察的數據,以查看系統中是否還有進一步的變化。#