Тъжен факт на Вселената е, че в крайна сметка всички звезди ще умрат. И когато го правят, какво се случва с техните бебета? Обикновено прогнозата за планетите около умираща звезда не е добра, но ново проучване казва, че някои всъщност могат да оцелеят.
Група астрономи разгледаха по-отблизо какво се случва, когато звездите, като нашето Слънце например, станат бели джуджета в края на живота си. Както се оказва, по-плътните планети като Земята може да преживеят събитието. Но само ако са на точното разстояние
Това ново изследване идва от астрономи от групата по астрономия и астрофизика в Университета на Уорик. Документът им е публикуван в „Месечни известия“ на Кралското астрономическо дружество. Заглавието е „Орбитална релаксация и възбуждане на планети, плавно взаимодействащи с бели джуджета.“
Бялото джудже е крайното състояние на звезда, което не е достатъчно масивно, за да се превърне в неутронна звезда. В нашия Млечен път около 97% от звездите ще станат бели джуджета.
„Документът е едно от първите в историята специализирани проучвания, изследващи приливите и отливите между белите джуджета и планетите.“
Д-р Димитри Верас, Университет на Уорик.
Когато една звезда изтощи горивото си и стане бяло джудже, това не е лек преход. Звездата издухва външните си слоеве от газове и те образуват планетна мъглявина. Всяка орбитална планета може да бъде силно раздробена от това катаклизмично газообразно изгонване.
След това всички оцелели тела ще бъдат подложени на масивни приливни сили, създадени, когато звездата се срине в своето супер-плътно състояние на бяло джудже. Силите на приливите и отливите могат да изведат всяка орбитална планета в нови орбити или дори да ги изхвърлят напълно от Слънчевата система.
Засилването на този разрушителен сценарий е смъртоносни рентгенови емисии. Ако някои от орбиталните тела са унищожени или лишени от материал, този материал може да падне в звездата, което води до бялото джудже да излъчва рентгенови лъчи. Трудно е да си представим какъвто и да е живот, преживял прехода на звезда към бяло джудже, но ако някои по някакъв начин го направиха, рентгеновите лъчи биха били преврат. Във всеки случай средата около бяло джудже не е приятно място.
Според това ново проучване, някои планети могат да оцелеят в тази смъртоносна среда, ако са достатъчно плътни и ако са на правилното разстояние.
Оцеляването им зависи от нещо, наречено „радиус на унищожаване“. Радиусът на унищожаване е „разстоянието от звездата, при което обект, държан заедно само от собствената си гравитация, ще се разпадне поради приливни сили“, се съобщава в прессъобщение. Ако някоя планета бъде унищожена от бялото джудже, този пръстен ще се образува в радиуса на унищожаване.
Проучването показва също, че колкото по-масивна е планетата, толкова по-малка е вероятността да оцелее при новите приливни взаимодействия в нейната Слънчева система. По-малко масивната планета ще бъде поразена от същите сили, но по-ниската й маса може да й позволи да оцелее.
Оцеляването на всяка дадена планета е сложно и зависи от редица фактори, като нейната маса и местоположението й спрямо радиуса на унищожаване. Но това зависи и от вискозитета на планетата. Един вид екзопланета, наречен „екзо-земя с нисък вискозитет“, може да бъде погълнат от звездата, дори ако е на пет пъти по-голямо разстояние от центъра на бялото джудже и радиуса му на унищожаване. (Енцелад е добър пример за тяло с ниска вискозност.)
Съществуват и „екзо-земи с висока вискозитет“, които лесно могат да бъдат погълнати, ако са разположени на разстояние два пъти по-голямо от разстоянието между центъра на бялото джудже и неговия радиус на разрушаване. Екзо-Земята с висока вискозитет е планета с плътно ядро, съставено изцяло от по-тежки елементи.
Водещият автор на доклада е д-р Димитри Верас от катедрата по физика на Университета на Уорик. Д-р Верас каза: „Документът е едно от първите в историята специализирани проучвания, изследващи приливите и отливите между белите джуджета и планетите. Този тип моделиране ще има все по-голямо значение през следващите години, когато е възможно да се открият допълнителни скални тела в близост до бели джуджета. “
Д-р Верас бърза да посочи границите на това изследване. Прилага се само за хомогенни планети. Това означава планети, чиято структура е една и съща, а не планета като Земята, с множество слоеве в своята структура. Моделирането на планети като Земята е изключително сложно.
„Нашето проучване, макар и усъвършенствано в няколко аспекта, третира само хомогенни скални планети, които са последователни по своята структура в цялата“, казва д-р Верас. „Многослойна планета, като Земята, би била значително по-сложна за изчисляване, но проучваме възможността да го направим също.“
"... нашето проучване показва, че скалистите планети могат да преживеят приливни взаимодействия с бялото джудже по начин, който изтласква планетите леко навън."
Д-р Димитри Верас, Университет на Уорик.
Проучването посочва сложността на определянето на безопасно разстояние от бяла звезда-джудже. Но винаги ще има безопасно разстояние. За скалиста, хомогенна планета, тя трябва да може да се противопостави на поглъщането и да оцелее от приливните сили, ако е разположена на разстояние от бялото джудже на „около една трета от разстоянието между Меркурий и Слънцето“ според проучването.
Това проучване ще помогне да се оформи как астрономите ловуват екзопланети около звезди на бяло джудже. И тъй като звездите на бялото джудже са толкова много, полезността на изследванията е гарантирана.
„Нашето изследване подтиква астрономите да търсят скалисти планети, близки до - но непосредствено извън - радиуса на унищожаване на бялото джудже“, казва д-р. Досега наблюденията бяха съсредоточени върху този вътрешен регион, но нашето проучване показва, че скалните планети могат да оцелеят приливно взаимодейства с бялото джудже по начин, който изтласква леко планетите навън. "
Д-р Верас казва, че тяхното проучване също информира търсенето на екзопланети около бели джуджета, като търси геометричния подпис на екзопланета в диска за отломки. Всеизвестен факт е, че телата в пръстен за отломки или в протопланетен диск могат да оставят своя отпечатък в пръстена, сигнализирайки за присъствието си на далечни наблюдатели.
„Астрономите също трябва да търсят геометрични подписи в известни дискове за отломки. Тези подписи биха могли да са резултат от гравитационни смущения от планета, която се намира точно извън радиуса на унищожаване “, казва д-р.„ В тези случаи дисковете биха се образували по-рано чрез смачкване на астероиди, които периодично се приближават и навлизат в радиуса на унищожаването. на бялото джудже. "
С по-мощните телескопи ще се появят онлайн през следващите няколко години и с търсенето на екзопланети се увеличава, екипът зад хартията се надява, че тяхната работа ще помогне на ловците на планети да проучат успешно белите джудже системи.
