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分享 網管 - 科學新知 | 2018-05-09 | 人氣:151

TechNews科技新報  2018 年 05 月 08 日 

我們知道太陽總有一天會走向人生終點,但它死後的模樣是否會跟其他恆星一樣?一個國際天文學家團隊現在透過新穎恆星數據模型預測,中等質量的太陽滅亡之後也會形成一個巨大環,稱為行星狀星雲(planetary nebula),並持續於宇宙中發光萬年才殞滅。

90% 恆星都以行星狀星雲為人生結尾,在宇宙中,行星狀星雲挺常見,比如著名的螺旋星雲(Helix Nebula)、貓眼星雲(Cat’s Eye Nebula)、環狀星雲(Ring Nebula)、氣泡星雲(Bubble Nebula)等。但過去 25 年來,科學家始終不確定我們的太陽是否也會遵循這命運:一派科學家認為太陽質量過小,根本無法形成可見的行星狀星雲。

▲ 哈伯太空望遠鏡於 2016 年拍攝的氣泡星雲。(Source:By ESA/Hubble (Hubble Space Telescope) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

行星狀星雲是恆星演化至老年的紅巨星階段,恆星外層氣體殼向外膨脹,來自高溫行星狀星雲核心(planetary nebula nucleus,PNN)的紫外線輻射再將被驅散的氣體電離,吸收紫外線的高能氣體殼圍繞著中央恆星發出朦朧螢光,成為一個色彩鮮豔的行星狀星雲。但相較於恆星長達數十億年歲月的一生,行星狀星雲只存在幾萬年,是很短暫的現象。

為了解恆星的生命週期及最後樣貌,英國曼徹斯特大學(The University of Manchester)天文物理學家 Albert Zijlstra 領導的團隊現在開發出一種新恆星數據模型,可用於預測不同質量與年齡的恆星最後噴射出的塵埃氣體外殼(envelope)發光度,看看太陽最終變成的行星狀星雲是否過於微弱不可見。

先前幾項研究發現,一顆恆星最後若想變成明亮行星狀星雲,其質量至少需達太陽質量的 2 倍,但新模型表明,就和其餘 90% 恆星結局一樣,像太陽這樣的低質量恆星剛好是產生可見星雲的下限,太陽會在最後階段從紅巨星變成白矮星,然後以明亮的行星狀星雲結束此生。

(Source:曼徹斯特大學

這些噴射而出的氣體外殼質量可以達到恆星本身質量一半,科學家預測太陽約 50 億年後變成紅巨星,氣體外殼會擴展到現今的火星軌道附近。

有一點可以確定的是,人類到那時候已經不在地球了,事實上由於太陽亮度每 10 億年增加約 10%,屆時足以蒸發海洋、地表熱到液態水無法維持,人類滅絕期限最多也只剩 10 億年,除非我們找到擺脫地球並移民外星的辦法。

(首圖為示意圖,非太陽本身,來源:歐洲太空總署

新聞出處:https://technews.tw/2018/05/08/sun-planetary-nebula-universe/