太阳系早期的大碰撞会是什么样的呢[思考]
- 转发 @Steed的围脖 : 天文学家“目睹”了两颗行星发生的毁灭性碰撞（图一为示意图）。
别担心，这场碰撞并不在太阳系里，而是发生在人马座方向、距地球325光年的恒星HD166191周围（图二箭头所指，由斯皮策望远镜拍摄）。这颗恒星比太阳更大，温度也更高，并且非常年轻，只有大约1000万岁——跟我们46亿岁的太阳相比，它还是一个“婴儿”。
年轻的恒星往往被一个物质盘包围，称为原行星盘。行星就是从这个盘中形成的。这些盘虽然大多数都太小，无法直接看到，但它们的热量会发出红外线，暴露出它们的存在。在HD166191身上，天文学家就观测到了过量的红外线，表明有这样一个物质盘绕着它运行。
为了观察原行星盘的变化，天文学家动用了斯皮策空间望远镜，NASA的红外太空望远镜，对这颗恒星进行定期观测。从2015年到2019年，斯皮策每年对这颗恒星进行两次监测，每次为期1个月，期间每3天作一次观测。
结果显示，这颗恒星发出的红外线大体稳定，但在2018年，红外亮度突然增加。在差不多1年的时间里，它的红外亮度增加了1倍，于2019年达到顶峰。但与此同时，这颗恒星本身在可见光下并没有变得更亮。
显然，有什么大事件在这颗恒星周边发生了。天文学家猜测，或许是两颗岩石行星高速碰撞，产生了强烈的热量，使大量物质气化，再冷却并凝结成温暖的尘埃。而突然增多的尘埃，就是红外线亮度增加的原因。
无独有偶，就在红外亮度增加的差不多同一时间，天文学家观测到这颗恒星的可见光亮度出现了两次大的下降，间隔时间大约为142天。天文学家认为，这是行星碰撞产生的尘埃云本身，从恒星和我们之间经过，遮挡了这颗恒星的星光（图三为示意图）。
如果142天是尘埃云绕恒星公转的轨道周期，这意味着这场行星碰撞发生在离恒星约9000万公里的位置，比金星到太阳的距离还要更近一点。再考虑到恒星变暗持续的时间长短，这团尘埃云十分巨大，至少有300万公里宽。这还只是个下限，实际上这团尘埃可能比这要大得多。
根据尘埃团的最小尺度，以及增加的红外线亮度，天文学家估计这场碰撞中产生的尘埃，如果堆在一起凑成一颗星球的话，直径可达400-600公里——相当于灶神星大小，是太阳系小行星带中第二大的天体。
而实际上发生碰撞的，可能是两颗行星大小的星球。它们以每小时上万公里的速度撞在一起，毁天灭地，抛出了至少10亿亿吨的尘埃。
幸好，这样的行星碰撞，不会发生在今天的太阳系里。但在45亿年前，包括地球在内的太阳系行星正在形成的时期，这样的大事件说不定也没少发生过呢……
图源：1，Dana Berry/SwRI；2，Aladin/NASA/JL-Caltech；3，NASA/JPL-Caltech
