计算机模拟显示超新星爆发或促成太阳系形成

计算机模拟显示超新星爆发或促成太阳系形成

　　新浪科技讯 北京时间8月10日消息，据美国太空网报道，根据一项最新的3D计算机模拟结果，一颗早期爆炸的恒星可能促发了太阳系的形成。一般认为我们的太阳系是在大约46亿年前由一团旋转中的尘埃气体云形成的，这团气体云也就被称作“太阳星云”。几十年来，科学家们一直怀疑是一次超新星爆发帮助促发了太阳系的形成。尤其是，这样一次爆发产生的冲击波可能造成了这一原始尘埃云的局部挤压，从而促成了塌缩的发生。

　　根据这一理论，这样一次爆发将可以将物质抛射近太阳星云。科学家们先前已经在陨星中探测到这种太阳系外物质的“污染”现象。这些“污染物”是短寿命的放射性同位素，所谓同位素就是具有相同质子数但中子数却不同的元素。

　　短寿命的放射性元素会在数百万年内衰变，形成符合一定比例的子元素。当然这里所说的短寿命是相对的，因为其他一些同位素衰变的周期可以达到数十亿年，因此数百万年的寿命相比之下就显得短寿。

　　然而对于这些在陨星中发现的短寿命放射性元素和它们子元素的分析却对太阳系的超新星促成理论提出了挑战。有证据显示短寿命放射性同位素必须在超新星爆发中形成，随后进入太阳星云并最终进入陨星，并且所有这一切都必须在不到100万年的时间内发生。

　　为了考察这种超新星爆发是否可以解释在原始的陨星中所观察到的同位素现象，科学家们开发了计算机模型来描述超新星爆发冲击波和太阳系形成过程。这一研究的第一作者是阿兰·博斯(Alan Boss)他是一位华盛顿卡内基学院的天体物理学家。

　　在此之前，博斯和他的同事桑德拉·凯瑟(Sandra Keiser)开发了一种二维模型，其中包含了短寿命的放射性同位素铁-60，它只有在大质量恒星内部的核反应中才能大量产生，因此它的来源只有两种可能——超新星爆发或者一种名为“渐近巨星支”的恒星(AGB)。模型显示铁-60可能产生于超新星爆发过程中，因为AGB恒星产生的冲击波太过厚重，很难将铁-60抛射进太阳星云。相比之下，超新星的冲击波则要稀薄数百倍。

　　现在，博斯和凯瑟已经开发出了他们的首套有关超新星爆发和太阳系形成的3D计算机模型。这让他们得以观察冲击波冲击太阳星云的过程，将其压缩并形成一个抛物线形激波区，包裹住整个太阳星云，在星云表面形成手指状的凹槽。这些凹槽让那些短寿命放射性同位素进入了太阳星云。不到10万年后，太阳星云开始塌缩，形成了我们太阳系。

　　这一3D模型显示，只需要1~2个这种手指状凹槽便可以解释科学家们在原始陨星中观察到的短寿命放射性同位素。然而研究人员们仍在尝试寻找其它超新星爆发冲击波的测量证据以便可以将其和一次超新星爆发事件相互吻合。博斯告诉太空网称，他们还必须解释太阳星云自转的来源，如此才能形成一个以太阳为中心，很多原始行星围绕运行的太阳系。有关这一研究的论文已经发表在了最近出版的《天体物理学通报》上。(晨风)