天文学家发现了一颗行星的重金属碎片

艺术家的印象。一颗行星碎片绕着恒星SDSS J122859.93 + 104032.9旋转，在其尾部留下了尾气。

沃里克大学的天文学家在由毁坏的行星形成的圆盘碎片中发现了幸存下来的恒星残骸，恒星最终将其消耗掉。

富含铁和镍的小行星在其系统恒星SDSS J122859.93 + 104032.9死亡之后在整个系统的大灾难中幸免于难。人们相信它曾经是一个更大的星球的一部分，它的生存更加惊人，因为它比以前认为的可能更靠近恒星运行，每两个小时绕一次它。

这项发现发表在《科学》杂志上，这是科学家第一次使用光谱学发现白矮星周围轨道上的固体，利用发射光的细微变化来识别小行星正在产生的其他气体。

科学家们使用拉帕尔玛岛的Gran Telescopio Canarias研究了一个碎片盘，该盘绕着410光年远处的一个白矮星旋转，这是由铁，镁，硅和氧等元素组成的岩石体破裂形成的四个主要构成要素地球和大多数岩石物体。在那张光盘中，他们发现了从彗星尾巴等固体流出来的气体环。这种气体可能是由主体本身产生的，也可能是由于其与光盘内的小碎屑碰撞而蒸发掉的灰尘而产生的。

天文学家估计，这个天体的大小必须至少为一公里，但直径可能高达数百公里，与我们太阳系中已知的最大的小行星相当。

白矮星是像我们的太阳这样的恒星的残骸，它们燃烧了所有的燃料并脱落了外层，留下了致密的核，该核随着时间的流逝会逐渐冷却。这颗特殊的恒星收缩得如此剧烈，以至于行星的轨道在其太阳的原始半径范围内旋转。有证据表明，它曾经是太阳系中一个更大天体的一部分，随着恒星开始其冷却过程，它很可能已经被一颗行星撕裂了。

物理学系首席研究员克里斯托弗·曼瑟斯博士（Christopher Manser）说：“这颗恒星原本大约是两个太阳质量，但现在白矮星仅占我们太阳质量的70％。它也很小-大约地球的大小-这使恒星以及通常所有白矮星变得非常密集。

“白矮星的引力是如此之大-大约是地球的100,000倍，以至于一颗典型的小行星如果太靠近白矮星，它将在引力的作用下裂开。”

物理学系合著者鲍里斯·盖恩西克（Boris Gaensicke）教授补充说：“我们发现的行星小行星深处在白矮星的引力井中，比我们所发现的仍然活着的东西更接近它。这是唯一可能的，因为它必须非常致密和/或很可能具有将其结合在一起的内部强度，因此我们建议它主要由铁和镍组成。

“如果是纯铁，它可以在现在居住的地方生存，但是同样，它可能是一个富含铁但具有将其结合在一起的内部力量的物体，这与小行星是行星核的相当大的碎片一致。如果正确的话，原始物体的直径至少为数百公里，因为只有在那时，行星才开始分化（就像水上的油一样），并且沉入更重的元素以形成金属核。”

这一发现提供了关于行星可能存在于其他太阳系中的暗示，并瞥见了我们自己的未来。

Christopher Manser博士说：“随着恒星年龄的增长，它们成长为红色巨人，它们会'清除'行星系统大部分内部空间。在我们的太阳系中，太阳将膨胀到地球目前的运行轨道，并消灭地球，水星和金星。火星及其以后将生存，并将进一步前进。

“普遍的共识是，从现在起5至60亿年，我们的太阳系将是由太阳组成的白矮星，它由火星，木星，土星，外行星以及小行星和彗星环绕。引力相互作用很可能发生在这样的行星系统残骸中，这意味着较大的行星可以轻松地将较小的物体推向一个轨道，使它们靠近白矮星，在那里它们被其巨大的重力所粉碎。

“了解小行星的质量或到达白矮星的行星碎片，可以告诉我们一些有关行星的知识，我们知道该行星必须在该系统中更远的地方，但是我们目前尚无法探测。

“我们的发现只是在围绕白矮星的紧密轨道中发现的第二个实心行星，而发现前一个是因为通过恒星前方的碎片阻挡了它的某些光线–这是广泛用于发现的“过渡方法”太阳系恒星周围的系外行星。为了找到这样的过渡，我们必须对其进行精细的几何调整，这意味着观察了几个小时的每个系统大部分都不会产生任何结果。我们在这项研究中开发的光谱方法可以检测近距离的小行星，而无需特定的对准。我们已经知道其他一些带有碎片盘的系统，它们与SDSS J122859.93 + 104032.9非常相似，我们将在下面进行研究。我们有信心，我们会发现绕着白矮星运转的其他行星小行星，这将使我们能够更多地了解它们的一般性质。

出版物：克里斯托弗·J·曼瑟（Christopher J.Manser）等人，“在白矮星周围的碎片盘内绕行星运行的小行星”，《科学》，2019年4月5日：卷364，第6435版，第66-69页； DOI：10.1126 / science.aat5330