太阳系的最终命运是什么？
插图:一位艺术家的想象展示了一颗微小的岩石行星在围绕一颗白矮星运行时坍缩。2015年，天文学家利用开普勒K2任务的数据，在白矮星WD1145+017周围发现了这一现象。这颗行星会慢慢解体，在恒星表面留下金属碎片。资料来源:CfA/Mark A.Garlick。
撰写这篇论文的天文学家在白矮星发出的光中发现了不寻常的谱线。显示了铁、氧、硅、镁等元素的存在，这些元素是岩石系外行星的特征。通常，白矮星的谱线显示氢和氦的存在。任何较重的元素都会被引力拉回白矮星。
图示:白矮星WD 1145+017的光谱分析显示存在铁、硅、钙、镍、镁、铝等金属元素，但丰度未知。来源:自然
他们还在白矮星WD 1145+017周围发现了一个碎片环，它已经存在了大约65438+7500万年。
图示:模拟一颗小行星绕WD 1145+017轨道运行产生的尘埃云。作为参考，这颗岩石小行星的大小显示在左上角。尘埃形成了相对较强的尾部和较弱的前尾部。来源:自然
这篇论文的题目是《行星死亡:模拟WD 1145+017周围分化行星物质的潮汐撕裂事件》。第一作者是Kirish Dufry，他在撰写本文时在卫斯理大学。
这篇论文目前被接受并发表在《天体物理学杂志》上。这是首次发现白矮星“吃掉”自己的星球。(译者注:这篇论文的题目应该是《一颗有白矮星的正在瓦解的行星》，发表在2015年6月的《自然》杂志上。第一作者是美国哈佛史密森天体物理中心的安德鲁·范德伯格。这篇发表在《天体物理学杂志》上的文章的工作主要是对解体行星的性质进行建模和分析。在撰写论文和发表在《天体物理学杂志》之间的几年里，其他研究人员也研究了WD 1145+017，并撰写了自己的论文。
总的来说，这项研究表明，白矮星正在吞噬自己的星球。不仅如此，我们现在知道其他21恒星也有同样的行为。总的来说，这催生了一个新的研究领域，名字听起来像科幻——“行星死亡”。
图示:根据理论预测，当一颗类似太阳的恒星变成红巨星时，围绕它运行的行星的轨道将变得不稳定，并相互碰撞，形成一个围绕红巨星运行的尘埃碎片盘。当恒星最终变成白矮星时，许多不稳定的小行星降落在恒星上并蒸发。来源:马克·加尔利克/space-art . co . uk//华威大学
"...我们正在观察运行中的行星系统的死亡。”
-Dufry等人，2020年。
在五年前的第一篇论文中，作者使用了开普勒飞船的数据，这些数据是开普勒飞船在WD 1145+017附近发现异常凌日现象时收集的。研究人员创建了36种不同类型的行星模型，并进行了100次模拟，以模拟开普勒飞船观测到的持续4.5小时的凌日现象。然后，他们将模拟结果与观测到的凌日曲线进行比较。他们得出的结论是，他们看到了一颗系外行星在潮汐作用下被白矮星摧毁。
插图:此图描述了WD 1145+017的亮度曲线形状模型。红线代表典型行星凌日的对称形状，而蓝线代表分解行星凌日的不对称形状。黑点是WD 1145+017的K2任务记录的测量值。资料来源:中央财政局/美国国家航空航天局
他们的模拟显示，最有可能导致他们观察到的结果的物体是一个具有小内核和固体地幔的岩石行星。作者将它们与小行星灶神星相比较。这些致密天体有一定的抵御白矮星潮汐破坏的能力，但从天文角度来看，它们会在短时间内被撕裂。
图示:白矮星周围行星的潮汐毁灭。白矮星是绿点，而行星是橙色条纹中的黑点。随着时间的推移(从A到F)，越来越多的物质从地球上脱落。这些物质有的落入白矮星，有的形成恒星周围的星周盘。资料来源:马拉默德和佩雷茨，2020年。
从本质上来说，作者观察到的行星的尸体被撕裂并降落在一颗白矮星上，而一些物质被送入了一个peristellar圆盘。他们在研究中写道:“通过将潮汐干涉模拟与光度学相结合，我们可以揭示系外行星的内部结构和组成特征，而这些信息只有在我们正在观察的行星系统死亡的情况下才有可能。”
这些研究结果向我们展示了未来我们的太阳系可能会发生什么。我们的太阳最终会变成WD 1145+017这样的白矮星。在此之前，它将成为一颗红巨星，并可能吞噬水星、金星甚至地球。像所有变成白矮星的恒星一样，一系列的剧烈爆炸会将物质喷射到太空中。但是这个星球将会幸存。
插图:艺术家对一颗红巨星的想象。在成为白矮星之前，太阳会经历红巨星阶段。来源:美国国家航空航天局/沃尔特·费默
任何剩余的行星都将处于令人毛骨悚然的位置:围绕一颗白矮星运行，白矮星的大小只有现在太阳的几分之一，但密度极高。与它们目前的轨道相比，它们的轨道和太阳系中所有其他物体的轨道可能会受到很大影响。它们很可能靠近白矮星，被潮汐破坏撕裂，就像绕WD 1145+017运行的行星一样。
现在，天文学家知道了许多其他白矮星，这些白矮星也显示出不同寻常的凌日现象和光谱。这些发现开启了对行星死亡的研究。正如作者在论文中写道:“像TESS和LSST这样的全天候巡天任务将能够探测到其他系统，如WD 1145+017，从而为行星科学的一个新的子领域:“行星死亡”创造一个主题样本。”