Причинява ли еволюцията приливите да ядат планети?

Pin
Send
Share
Send

С успеха на мисията Kepler жизнеспособността на търсенето на планети през транзити достигна зрялост. Въз основа на процента звезди със супер Джовиан планети в близост до Слънцето, наблюдение на Хъбъл в кълбовидния клъстер 47 Тук се очаква да открие приблизително 17 „горещи Юпитери“. И все пак не е намерен нито един. Последващи проучвания за други региони на 47 Tuc, публикувани през 2005 г., също отчитат подобна липса на сигнали.

Възможно ли е финият ефект на приливните сили да е причинил планетите да бъдат погълнати от родителските им звезди?

В рамките на нашата Слънчева система, влиянието на приливните влияния е по-фино от планетарното унищожаване. Но върху звезди с масивни планети в тесни орбити, ефектите могат да бъдат много различни. Тъй като планетата би обикаляла около нейната родителска звезда, нейното гравитационно дърпане ще изтегли фотосферата на звездата към нея. В среда без триене издигнатата издутина ще остане директно под планетата. Тъй като реалният свят има реално триене, издутината ще бъде изместена.

Ако звездата се върти по-бавно от орбитата на планетата (вероятен сценарий за затваряне на планетите, тъй като звездите се забавят чрез магнитно счупване по време на формирането), издутината ще се задържи зад планетата, тъй като дърпането трябва да се конкурира с фотосферния материал, чрез който се дърпа. Това е същият ефект, който се случва между системата Земя-Луна и затова нямаме приливи и отливи всеки път, когато Луната е над главата, а по-скоро приливите и отливите се появяват известно време по-късно. Тази изоставаща издутина създава компонент на гравитационната сила, противоположна на посоката на движение на планетата, забавяйки я. С течение на времето планетата се приближава към звездата с този въртящ момент, който увеличава гравитационната сила и ускорява процеса, докато в крайна сметка планетата навлезе във фотосферата на звездата.

Тъй като транзитните открития разчитат, че орбиталната равнина на планетите е точно в съответствие с нейната родителска звезда и нашата планета, това благоприятства планетите в много стегната орбита, тъй като по-нататък планетите са по-склонни да преминат над или под родителската си звезда, когато се гледат от Земята. Резултатът от това е, че планетите, които биха могли да бъдат открити по този метод, са особено предразположени към това забавяне и разрушаване на приливите. Този ефект с комбинацията от старостта от 47 Tuc, може да обясни недостига на откритията.

Използвайки симулация на Монте-Карло, неотдавнашна статия изследва тази възможност и открива, че с приливните ефекти неоткриването в 47 Tuc е напълно отчетено, без да е необходимо да се включват допълнителни причини (като недостиг на метал в клъстера). Въпреки това, за да надхвърли просто обяснението на нулев резултат, екипът направи няколко прогнози, които ще послужат за потвърждаване на унищожаването на такива планети. Ако една планета се консумира изцяло, по-тежките елементи трябва да присъстват в атмосферите на родителската си звезда и по този начин да бъдат открити чрез спектрите им в контраст с цялостния химичен състав на клъстера. Планетите, които са били лишени от атмосферата, запълвайки Рош Лобовете си, все още могат да бъдат открити като излишък от скални, супер земни.

Друг тест може да доведе до сравнение между няколко отворени клъстери, видими в изследването на Kepler. Ако астрономите намерят намаление на вероятността да намерят горещи юпитери, съответстващи на намаляване с възрастта на клъстера, това също би потвърдило хипотезата. Тъй като няколко такива клъстера съществуват в рамките на планираната за изследването на Kepler зона, тази опция е най-лесно достъпната. В крайна сметка този резултат ясно показва, че ако астрономите разчитат на методи, които са най-подходящи за планетите за кратък период, може да се наложи да разширят прозореца си за наблюдение, тъй като планетите с достатъчно кратък период може да са склонни да се консумират.

Pin
Send
Share
Send