在浩瀚宇宙中,距离地球413光年处,有一颗编号为SDSS J1228+1040的白矮星,人们常将其简称为1228。这颗白矮星质量约为太阳质量的70%,依据现有计算,若太阳转变为白矮星,剩余质量约为当前质量的54.05%,由此推测1228曾经可能是一颗比太阳略大的恒星。在恒星演化为白矮星的过程中,会向外抛洒大量物质。
1228并非独自存在于宇宙中,其周围环绕着一个碎屑环,碎屑环里存在一个直径超过600公里的天体,被编号为SDSS J1228+1040b,简称1228b。2019年,英国华威大学研究团队在《科学》杂志发表的一篇论文引发了媒体广泛关注。该团队宣称在1228白矮星周围发现了一个气体和碎屑盘,盘中嵌着一个直径约数百公里的致密天体,媒体当时兴奋地称其为行星幸存的内核。
然而,后续研究带来了不同的结论。多普勒成像和光度监测显示,这个天体物质密度极低,更像是一团被白矮星强大引力扯碎、正在解体的岩石碎屑云,而非坚固的金属内核。它能在白矮星极端引力环境中短暂存在已属奇迹,最终注定会变成一圈行星遗骸消失在宇宙中。在天文学里,小写的b后缀通常指代行星,但在这里它更像一个临时代号,不代表是传统意义上的行星,这个名字的微妙差异也反映出科学界对其身份认定的摇摆,那篇引发误读的论文最终也被撤稿。
SDSS J1228+1040b的密度特征和光谱数据都不支持它是致密金属内核。多普勒成像表明,其物质分布不均匀,亮度随轨道位置的变化规律与正在弥散的碎屑云相吻合,而非刚性的固态天体。在未来几万年到几十万年内,这团碎屑云会被引力进一步拉散,形成一个围绕白矮星的完整尘埃环,就像在其他白矮星周围观测到的碎屑盘一样,届时1228b将彻底失去独立身份。所以,这颗编号1228b的天体并非50亿年后地球的遗照,而是一颗正在被撕碎的行星,正在我们眼前完成一场跨越几十万年的缓慢崩解,这才是它真正的科学价值。
白矮星周围出现碎屑环并非罕见现象,天文学家已在至少数百颗白矮星的光谱中检测到了金属污染线,这些金属元素正是被撕碎的行星残骸在白矮星大气中留下的痕迹。1228b之所以引人关注,是因为它正处于从完整行星到碎屑环的过渡阶段,这种标本极其稀少。
让我们把目光投向遥远的过去,看看1228和1228b是如何演变成如今这般模样。很久很久以前,1228b还是一颗岩质行星,或许上面也像地球一样存在生命,它与其他行星一起围绕着名为1228的恒星运行,恒星为周围天体带来光和热。恒星中心区域通过氢核聚变产生能量并向外辐射,在核心区外围形成一层辐射区。由于辐射区的存在,核聚变产生的能量只能向外传递,而辐射区外围的恒星物质无法进入恒星内部。
当恒星内部氢燃料用尽后,产生的能量迅速衰减,无力对抗自身引力,体积开始收缩。体积收缩使恒星整体温度和压力提升,当氦核聚变条件满足时,积累在恒星内部的氦元素被点燃,瞬间释放出巨大能量,这就是氦闪。与此同时,恒星整体温度和压力的提升也点燃了外围的氢元素,恒星外层开始氢壳层聚变。氢壳层聚变释放出巨大能量,吹起恒星外层物质,从外表看恒星体积急剧膨胀,变为红巨星。最终,恒星耗尽全部燃料,在没有什么力量能阻止其坍缩的情况下,成为一颗不再发光发热的白矮星。
在恒星膨胀和氦闪过程中,恒星周围的行星受到巨大冲击而碎裂,一些在恒星膨胀过程中被吞没,剩余的则聚集在一起,成为白矮星的碎屑环,1228b便是其中之一。看着1228和1228b,就如同看到50亿年后的太阳和地球。不过,地球可能没有1228b这般“幸运”,因为地球距离太阳太近,很可能在太阳膨胀过程中被吞没,连一圈碎屑环都留不下来,那时太阳系内圈将化为红巨星内部的一缕元素汤。











