Сумним фактом Всесвіту є те, що з часом всі зірки помруть. А коли вони це роблять, що відбувається з їх дітьми? Зазвичай прогноз для планет навколо вмираючої зірки є непоганим, але нове дослідження говорить, що деякі фактично можуть вижити.
Група астрономів детальніше ознайомилася з тим, що відбувається, коли зірки, як, наприклад, наше Сонце, в кінці свого життя стають білими карликами. Як виявляється, події можуть пережити щільніші планети, як Земля. Але лише в тому випадку, якщо вони прямо на відстані
Це нове дослідження походить від астрономів групи астрономії та астрофізики в Університеті Уоріка. Їхній документ був опублікований у щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства. Заголовок - «Орбітальне розслаблення та збудження планет, що дружно взаємодіють із білими карликами».
Білий карлик - це остаточний стан зірки, недостатньо масивний, щоб стати нейтронною зіркою. У нашому Чумацькому Шляху близько 97% зірок стануть білими карликами.
"Цей документ є одним з перших у світі присвячених досліджень, що досліджують вплив припливів між білими карликами та планетами".
Доктор Димитрі Верас, Університет Уорік.
Коли зірка вичерпує пальне і стає білим карликом, це не легкий перехід. Зірка здуває свої зовнішні шари газів, і вони утворюють планетарну туманність. Будь-які планети на орбіті можуть бути жорстоко подрібнені цим катаклізматичним газоподібним вигнанням.
Після цього будь-які вцілілі тіла піддаватимуться масивним припливним силам, що створюються, коли зірка впаде у свій надгустий білий карликовий стан. Сили припливу можуть загнати будь-які планети на орбіту на нові орбіти або навіть повністю викинути їх із Сонячної системи.
Складається цей руйнівний сценарій - це смертельні рентгенівські викиди. Якщо частина орбітальних тіл знищена або позбавлена матеріалу, цей матеріал може потрапити в зірку, внаслідок чого білий карлик випромінює рентгенівські промені. Важко уявити собі життя, яке переживе перехід зірки до білого карлика, але якби дехто це зробив, якимось чином рентгенівський знімок був би переворотом. У будь-якому випадку навколишнє середовище навколо білого карлика - не приємне місце.
Відповідно до цього нового дослідження, деякі планети можуть вижити в цьому смертельному середовищі, якщо вони досить щільні і якщо вони знаходяться на правильній відстані.
Їх виживання залежить від того, що влучно називають "радіусом руйнування". Радіус руйнування - це "відстань від зірки, де об'єкт, утримуваний лише власною силою тяжіння, розпадеться через сили припливу", йдеться у прес-релізі. Якщо будь-які планети будуть знищені білим карликом, це кільце сміття утвориться в радіусі руйнування.
Дослідження також показує, що чим масивніша планета, тим менша ймовірність пережити нові припливні взаємодії в її Сонячній системі. Менш масивна планета буде уражена тими ж силами, але її менша маса може дати їй можливість вижити.
Виживання будь-якої даної планети є складним і залежить від ряду факторів, таких як її маса та її розташування відносно радіуса руйнування. Але це також залежить від в'язкості планети. Один тип екзопланети, який називається "екзо-Земля із низькою в'язкістю", може проковтнути зірка, навіть якщо вони знаходяться в п'ятикратному відстані від центру білого карлика та його радіусу руйнування. (Енцелад - хороший приклад тіла з низькою в'язкістю.)
Існують також "екзо-Землі з високою в'язкістю", які можна легко проковтнути, якщо вони розташовані на відстані вдвічі від відстані між центром білого карлика та радіусом його руйнування. Екзо-Земля з високою в'язкістю - це планета з щільним ядром, складеним повністю з важчих елементів.
Головний автор статті - доктор Димитрі Верас з кафедри фізики університету Уоріка. Доктор Верас сказав: «Документ - одне з перших в історії спеціальних досліджень, що досліджують вплив припливів між білими карликами і планетами. Цей тип моделювання матиме все більшу актуальність у наступні роки, коли, можливо, будуть виявлені додаткові скельні тіла поблизу білих карликів ».
Доктор Верас швидко вказав на межі цього дослідження. Це стосується лише однорідних планет. Це означає планети, структура яких однакова, а не планета, як Земля, з кількома шарами в своїй структурі. Моделювання планет на зразок Землі надзвичайно складне.
"Наше дослідження, хоч і складне в декількох аспектах, розглядає лише гомогенні скелясті планети, послідовні за своєю структурою", - сказав доктор Верас. "Багатошарову планету, як Земля, було б значно складніше обчислити, але ми також досліджуємо можливість цього зробити".
"... наше дослідження демонструє, що скелясті планети можуть пережити припливні взаємодії з білим карликом у спосіб, який штовхає планети назовні".
Доктор Димитрі Верас, Університет Уорік.
Дослідження вказує на складність визначення безпечної відстані від білої карликової зірки. Але завжди буде безпечна відстань. Для скелястої, однорідної планети вона повинна бути спроможна протистояти поглинанню та вижити припливним силам, якщо він розташований на відстані від білого карлика, що становить "приблизно третину відстані між Меркурієм та Сонцем" згідно з дослідженням.
Це дослідження допоможе визначити, як астрономи полюють на екзопланети навколо білих карликових зірок. А оскільки білих карликових зірок настільки багато, корисність досліджень гарантована.
"Наше дослідження спонукає астрономів шукати скельні планети, близькі до - але тільки поза межами - радіусу руйнування білого карлика", - сказав доктор. Поки спостереження були зосереджені на цій внутрішній області, але наше дослідження демонструє, що скелясті планети можуть вижити припливом взаємодія з білим карликом у спосіб, який штовхає планети назовні ".
Доктор Верас каже, що їхнє дослідження також інформує про пошук екзопланет навколо білих карликів, шукаючи геометричний підпис екзопланети на диску сміття. Загальновідомий факт, що тіла в кільці із сміття або в протопланетному диску можуть залишати свій слід у кільці, сигналізуючи про свою присутність віддаленим спостерігачам.
«Астрономам також слід шукати геометричні підписи на відомих дисках сміття. Ці підписи можуть бути результатом гравітаційних збурень з планети, яка знаходиться безпосередньо поза радіусом руйнування, - сказав доктор. - У цих випадках диски були б утворені раніше при роздавленні астероїдів, які періодично наближаються і входять у радіус руйнування. білого карлика ».
Завдяки потужним телескопам, які з'являться в Інтернеті в найближчі кілька років, і під час нарощування пошуків екзопланет, команда, яка працює за папером, сподівається, що їх робота допоможе мисливцям планети успішно проаналізувати системи білих карликів.
