星际大碰撞：天文学家成功观测到罕见景象，两颗冰质行星亲密接触
天文学家们近日观测到了一场罕见的星际大碰撞，两颗巨大的冰行星在一个遥远的太阳系中相互撞击，留下了一片璀璨的残骸。这是人类有史以来首次目睹了这样一种规模的行星碰撞，为我们揭示了太阳系形成和演化的重要线索。
发现过程
科学家们利用美国宇航局的航天器监测小行星带的天空，发现了这次行星碰撞产生的强烈的红外辐射，以及随之而来的大量尘埃云，它们遮挡了这个太阳系的母恒星，使其在可见光下明显变暗。
这个太阳系被命名为“阿萨斯-21QJ”，距离地球约3600光年。一位好奇的天文学家在社交媒体上发现了这个太阳系的异常变化，并通知了研究小组。他们发现，在可见光下消失之前的1000多天里，这个太阳系在红外线上闪耀着。“我当时就意识到这是一个非同寻常的事件，”马修·肯沃西，莱顿大学的一名研究员和论文的第一作者说，“老实说，这是一个完全意外的发现。”
研究人员对阿萨斯-21QJ进行了两年的持续观测，记录了它的亮度随时间的变化。
碰撞分析
研究小组推断出，两颗冰巨星的碰撞可能导致这个太阳系在红外波段的亮度在三年内增加了一倍，然后在可见光下开始逐渐消失。他们估计，这两颗行星分别有地球质量的100倍和300倍，直径约为地球的10倍和15倍。它们主要由水、氨、甲烷等冰组成，类似于我们太阳系中的海王星和天王星。
模拟冷碰撞：研究人员利用计算机模拟了这种碰撞的过程，包括最初的撞击和碎片云的扩散。他们发现，在碰撞后，阿萨斯-21QJ太阳系中可能形成了一颗新的行星，由两颗被摧毁行星的残余物组成。这颗新行星有地球质量的400倍，直径约为地球的20倍。它仍然是一颗冰行星，但由于碰撞产生的高温和高压，它可能拥有一个厚重的气态外层和一个液态或固态的核心。
模拟还显示了碎片云是如何从碰撞现场向外扩散的，用了三年的时间才覆盖了从地球上看到的阿萨斯-21QJ太阳系，使其在可见光下变暗。碎片云的总质量约为地球质量的10倍，其中大部分是冰，还有一些岩石和金属。碎片云的温度在碰撞后迅速升高，达到了几百度甚至几千度，然后逐渐冷却。
“我们的计算和模型表明，发光物质的温度和尺寸，以及发光持续的时间，都与两颗巨大的冰系外行星碰撞相符。”西门洛克，布里斯托大学的一名研究员说。
观测手段
确定这个行星残骸的温度也帮助研究小组推测出这次暴力事件所产生的红外光是什么样子的。美国宇航局的近地天体广角红外探测器（NEOWISE）探测到了与这种分布相匹配的辐射。NEOWISE是一个专门用于搜索小行星和彗星等近地天体的航天器。
除了NEOWISE之外，研究人员还利用了其他多种观测手段，包括欧洲空间局的赫歇尔太空望远镜、美国宇航局的斯皮策太空望远镜、美国宇航局的开普勒太空望远镜、欧洲南方天文台的甚大望远镜、美国国家光学天文台的基特峰国家天文台等。这些观测手段涵盖了从可见光到红外光的不同波长范围，为研究人员提供了更多的信息和数据。
科学家们还没有结束对阿萨斯-21QJ太阳系及其行星残骸的观测。他们将在未来几年继续观察这个系统，并预计碎片云将沿着被摧毁行星的轨道扩散。研究人员可能会利用地面观测台和空间望远镜，例如即将发射的詹姆斯·韦伯空间望远镜。
“观察这个系统的进一步发展将是非常有趣的。最终，残余物周围的物质可能会凝聚成一些卫星，它们将绕着这颗新行星运行。”莱哈特，布里斯托大学天体物理学副教授说。
科学意义
这次行星碰撞不仅为我们展示了一幅壮观的星际画面，也为我们提供了一些关于太阳系形成和演化的重要线索。科学家们认为，在太阳系早期，类似于阿萨斯-21QJ中发生的行星碰撞可能是很常见的现象。这些碰撞可能导致了一些行星系统中存在的奇特现象，例如水星的高密度、地球上水和生命物质的来源、月球和火星卫星形成等。
此外，这次行星碰撞也为我们提供了一个研究冰巨星内部结构和物理性质的绝佳机会。冰巨星是一类在太阳系外很常见，但在太阳系内很罕见的行星类型。它们的内部结构和物理性质还不太清楚，因为它们距离我们太远，难以直接观测。这次行星碰撞让我们有机会看到冰巨星的内部构造和物态变化，以及它们与其他天体相互作用的方式。这些信息对于我们理解行星的形成和演化过程，以及寻找可能存在生命的行星有着重要的意义。