Планети и техните останки около бели джуджета

Pin
Send
Share
Send

Докато свръхновите са най-драматичната смърт на звездите, 95% от звездите ще прекратят живота си по далеч по-тих начин, първо надувайки се до червен гигант (може би няколко пъти за добра мярка), преди бавно да освободят външните си слоеве в планетарен мъглявина и избледнява като бяло джудже. Това е съдбата на нашето собствено слънце, което ще се разшири почти до орбитата на Марс. Меркурий, Венера и Земята ще бъдат напълно консумирани. Но какво ще се случи с останалите планети в системата?

Докато много истории предполагат, че когато звездата достигне фазата на червения гигант, дори преди да погълне Земята, вътрешните планети ще станат негостоприемни, докато обитаемата зона ще се разшири до външните планети, може би превръщайки сега замразените луни на Юпитер в идеалното плажно бягство , Тези ситуации обаче рутинно разглеждат само планети с непроменени орбити. Тъй като звездата губи маса, орбитите ще се променят. Близостите ще изпитат драг поради увеличената плътност на отделения газ. По-нататъшните ще бъдат пощадени, но ще имат орбити, които бавно се разширяват, докато масовият интериор към тяхната орбита се хвърли. Планетите в различни радиуси ще почувстват комбинацията от тези ефекти по различни начини, причинявайки орбитите им да се променят по начини, несвързани една с друга.

Това общо разклащане на орбиталната система ще доведе до това, че системата отново ще стане динамично „млада“, като планетите ще мигрират и взаимодействат толкова, колкото биха станали при първото формиране на системата. Възможните близки взаимодействия потенциално могат да сринат планети заедно, като ги изхвърлят от системата, в привързани елиптични орбити, или по-лошо, в самата звезда. Но може ли да се намерят доказателства за тези планети?

Неотдавнашен рецензионен документ изследва възможността. Поради конвекция в бялото джудже, тежките елементи бързо се отвеждат към по-ниски слоеве на звездата, премахвайки следи от елементи, различни от водород и хелий в спектрите. По този начин, ако бъдат открити тежки елементи, това би било доказателство за продължаващо натрупване или от междузвездната среда, или от източник на циркулярния материал. Авторът на рецензията изброява два ранни примера на бели джуджета с атмосфера, замърсена в това отношение: van Maanen 2 и G29-38. Спектрите и на двете показват силни абсорбционни линии, дължащи се на калций, докато последният също е имал открит прашен диск около звездата?

Но този диск за прах е остатък от планета? Не е задължително. Въпреки че материалът може да бъде по-големи предмети, като астероиди, по-малки зърна с прах ще бъдат пометени от слънчевата система поради радиационно налягане от звездата през основния живот на последователността. Подобно на планетите, орбитите на астероидите биха били смутени и всяко преминаване твърде близо до звездата би могло да се разкъса и да замърси звездата, макар и в много по-малък мащаб от разградената планета. Освен това по тези линии е и потенциалното нарушаване на потенциалния облак на Оорт. Някои прогнози прогнозират, че на планета, подобна на Юпитер, може да се разшири орбитата й хиляди пъти, което вероятно също ще разпръсне мнозина в звездата.

Ключът за сортирането на тези източници може отново да се крие в спектроскопията. Докато астероидите и кометите със сигурност биха могли да допринесат за замърсяването на бялото джудже, силата на спектралните линии би била индиректен индикатор за средната скорост на абсорбция и би трябвало да бъде по-висока за планетите. Освен това, съотношението на различни елементи може да помогне за ограничаване на консумираното тяло, образувано в системата. Въпреки че астрономите са открили многобройни газообразни планети в тесни орбити около техните звезди-домакини, се подозира, че те са се образували допълнително там, където температурите биха позволили газовете да се кондензират, преди да бъдат пометени. Обектите, образувани по-близо, вероятно биха имали по-скалист характер и ако се консумират, техният принос към спектрите ще бъде насочен към по-тежки елементи.

С пускането на Spitzer телескоп, прахови дискове, показващи взаимодействия, са открити около многобройни бели джуджета и подобряването на спектралните наблюдения показва, че значителен брой системи изглеждат замърсени. „Ако някой приписва всички замърсени с метали бели джуджета към скалисти отломки, тогава фракцията от земни планетарни системи, които оцеляват след еволюцията на последователността след основна (поне отчасти), достига 20% до 30%“. Въпреки това, като се имат предвид други източници на замърсяване, броят им спада до няколко процента. Надяваме се, че наблюденията напредват, астрономите ще започнат да откриват повече планети около звезди между основната последователност и региона на бялото джудже, за да проучат по-добре тази фаза на планетарната еволюция.

Pin
Send
Share
Send