两颗巨型双星的插图,尽管它们有相同的气体云母太阳,但它们是不相同的图片/NOIRLab/NSF/AURA/J.da Silva宇宙引擎/M.Zamani据美国宇宙网Robert Lea:奥秘的是,诞生于同一个坍缩气体和尘埃云的双星并不总是同卵双胞胎。
它们甚至有可能拥有不同种类的轨道行星。
但是,会这样呢?天文学家也许终于有了答案。
尽管我们对单个太阳系统很熟悉,但由于太阳与世隔绝的生活方式,估计85%的太阳都有太阳伴星。
这些所谓的双星诞生于同一个气体云,这意味着它们可能共享相同的化合物,也意味着它们应该具有几乎相同的化学成分和相同类型的行宇宙岛统。
然而,情况并非总是如此。
利用位于智利北部的双子座南望远镜,一组科学家发现,双星之间的差异是由诞生它们的很大分子云的化学化合物变化引起的。
这些信息帮助工作人员第一次确认,太阳之间的差异可能起源于太阳开始形成之前。
团队负责人、天文、地球和空间科学研究所ICATECONICET研究员卡洛斯·萨菲在一份声明中表示:通过第一次表明原始差异确实存在,并对双星之间的差异负责,我们表明太阳和行星的形成可能比最初想象的更复杂。
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宇宙热爱多样性 双星何时开始不同?在这项研究之前,科学家们提出了三种可能的解释,解释从同一个云层中诞生的太阳会有所不同。
其中两种理论表明,太阳的变化发生在形成很久之后。
一种观点认为,双星中原子的随机热运动可能会导致一个称为原子扩散的过程,这将导致原子在梯度层中沉淀,这个过程由各自太阳的温度和表面重力决定。
因此,对于质量和温度不同的双星中的太阳,这将解释太阳之间化学成分的变化。
或者,双星中的一颗太阳最后可能吞噬其轨道上的一颗岩石行星,从而吸收该行星的一些化学元素,并引入化学成分的变化。
然而,另一种可能性是,太阳成分的变化是由最后诞生双星的很大分子云中的原始化学不一致区域造成的。
到目前为止,科学家们已经发现所有这些解释都是可能的;他们的研究集中在主序星寿命的太阳上。
这是像太阳这样的太阳在其核心将氢转化为氦的时期,它占据了太阳一生的大部分时间。
为了评估这些对可变特征的不同解释,Saffe及其同事使用新的双子座高分辨率光学光谱仪GHOST研究了距离地球约1720光年的HD 138202+CD 30 12303双宇宙岛统中两颗巨星的不同波长的光,统称为光谱。
Saffe说:GHOST极其高质量的光谱提供了前所未有的分辨率,使我们能够以尽可能高的精度测量太阳的太阳参数和化学丰度。
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在太阳形成区域Westerhout 40中,像这样的很大气体云可能具有化学变化,从而产生具有不同特征的双星。
图片ESA/SPIRE/PACS/P.AndréCEA Saclay研究小组发现HD 138202+CD 30 12303的太阳有被称为对流区的深层湍流外层,这使他们能够消除两种可能的理论。
这是因为这些对流区的持续旋转会阻止物质通过原子扩散沉淀,而这些外层很厚,这意味着行星的吞噬会对太阳的成分产生重大影响,因为摄入的物质会迅速稀释。
这就留下了原始差异理论。
萨菲说:这是天文学家第一次能够证实双星之间的差异始于其形成的最早阶段。
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除了揭示双星变异的之谜外,该团队的研究还对这些太阳体有时与如此不同的行宇宙岛统一起出现产生了影响,不同的太阳以不同的方式影响着它们周围的行星演化。
萨菲说:不同的行宇宙岛统可能意味着非常不同的行星——岩石行星、类地行星、冰巨星、气体巨星——它们以不同的距离围绕宿主太阳运行,支持生命的潜力可能非常不同。
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此外,通过显示具有不同化学成分的太阳如何肯定来自同一气体云,这些后果也可能促使天文学家修改他们根据化学成分识别太阳起源的方式。
科学家们可能还需要重新思考他们对以前被怀疑吞噬轨道行星的太阳的理解,因为事实上,太阳表面这种剧烈过程的迹象可能只是太阳诞生的后果。
该团队的研究于周一4月29日发表在《天文学与天体物理学快报》杂志上。
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