行星能活多久?人类发现127亿岁的行星,科学家如何确定它的年纪
宇宙中天体的年龄一般都以“亿岁”作为计量单位,那么你听过的年龄最大的行星有多古老呢?
众所周知,我们的地球已经有46亿岁的高龄,这个数字相对于我们人类区区百年的人生来说,这是一个天文数字,毕竟我们整个人类文明才不过数千年。但是在这个已经存在了138亿年的浩渺的宇宙中,我们地球的年龄还是非常年轻的。
今天,我们就一起穿越茫茫星河,前往宇宙深处,去寻找宇宙中那些绚烂的星空奇迹。
行星作为宇宙中最常见的天体之一,光我们太阳系就有8个,其来源与恒星基本一致,最初都是一团原始的宇宙星云。从太阳系以内的行星(系内行星)来看,我们知道行星是有着固定轨道,围绕着母恒星稳定运行的大质量天体。那么太阳系以外的行星(系外行星)是什么样子的呢?
“这漫天的繁星,每一颗都是太阳”,恒星的数量数不胜数,它们和太阳类似,很多恒星都有着属于自己的附属天体。这些围绕着别的恒星稳定运动的天体被我们人类称之为“系外行星”,而“玛土撒拉”就是其中最特殊的一颗系外行星。
“玛土撒拉”是我们人类迄今为止发现最古老的行星,根据天文观测和计算,科学家们认为它已经存在超过127亿年以上了,大约是我们地球年龄的3倍,比宇宙年龄也只小了约10亿年左右。从某种程度上来说,“玛土撒拉”可以说是我们这个宇宙演化发展的见证者,虽然它自己并不知道。
那么“玛土撒拉”究竟扮演着怎样的宇宙奇迹呢?我们人类又是如何发现这颗遥远的天体的呢?
“玛土撒拉”位于M4球状星团的边缘,距离我们地球大约10000光年,我们如今观测到的“玛土撒拉”是它一万年前的样子。“玛土撒拉”所在的M4球状星团是位于天蝎座的一个松散星团,这个星团的历史十分古老,预计诞生于118-128亿年前。
1995年,星空巡视者“哈勃望远镜”在M4星团发现了一颗古老的白矮星“PSR B1620-26B”。白矮星我们科普过,这是一种演化到晚期的低光度,高密度,高温度的恒星,其前身是一些质量较小的恒星。没有意外的话,我们的太阳在大约50亿年后也会因为内部的氢元素消耗完毕,而变成一颗白矮星。
在M4星团发现的这颗白矮星存在的时间十分古老,科学家们还在其不远处发现了它的一颗脉冲伴星“PSR B1620-26”,二者组成了一个神奇的双星系统。我们所发现的“玛土撒拉”就位于这个双星系统内,这意味着它拥有两颗母星,于是根据母星的名称,科学家们将“玛土撒拉”命名为“PSR B1620-26c”。
那么科学家们是如何计算出“玛土撒拉”的真实年龄的呢?
这就需要我们回到天体的起源,一般来说,同一星系的天体是来源于同一个原始星云的。我们的地球和太阳就是如此,它们都源于原始太阳星云,星云的大部分物质组成了太阳,而其它的一些边角料就变成了其他的行星和别的小天体(卫星,矮行星,小行星,彗星等)。因此,我们会发现,地球与太阳的年龄几乎是一样的。
基于这个原理,我们只需要算出一颗恒星的年龄,就能间接算出这颗恒星内附属行星的年龄了。确定恒星年龄的方法相对比较简单,我们只需要知道这颗恒星的光度,质量,温度和元素丰度后,结合恒星演化的数学模型,就能基本确定这颗恒星的年龄了。
经过一系列的观察测量,科学家们算出“PSR B1620-26”的年龄大约在127亿岁左右,这就意味着“玛土撒拉”存在的时间也是127亿年左右。同时,科学家们还计算出“玛土撒拉”的质量大约是太阳系木星质量的2.5倍,这意味着它极有可能是一颗气态行星。
当然,遗憾的是,由于10000光年的距离实在是太遥远,现有的观测技术使得科学家们现在还无法确定它的具体数据和样貌,但是经过观测,我们知道“玛土撒拉”距离其母星白矮星约23个天文单位,其公转周期约为100个地球年。
127亿年的宇宙演化,“玛土撒拉”一定经历了无数的沧桑巨变,科学家们认为,“玛土撒拉”和它所在的双星系统极有可能是重新组合而成的,它们一同诞生于127亿年前的原始星云。
宇宙不记年,时光飞逝,“玛土撒拉”的母星随着自身氢元素的消耗,慢慢变成了一颗白矮星,“玛土撒拉”的轨道也随着发生了巨大的变化。星团内恒星密度相对较大,某一天,一颗外来的脉冲星闯入了“玛土撒拉”所在的残余星系,并且捕获了它的母星,又过了很长的时间,一个全新的双星系统出现了,而“玛土撒拉”也得以幸运的在这个新的系统中运行,直到现在。
根据最新的观测结果,科学家们惊奇地发现,“玛土撒拉”所在的双星系统正朝着星团的核心区域移动,这意味着这个双星系统极有可能和其它的恒星发生对对碰,从而引发恒星大冲撞,也许这时候的“玛土撒拉”会消失在这场壮观的恒星撞击中。当然,如果运气好的话,它也许会成为宇宙中一颗孤独的流浪行星。