Tužna činjenica Svemira je da će sve zvijezde na kraju umrijeti. A kad to rade, što se događa s njihovim bebama? Obično prognoze za planete oko umiruće zvijezde nisu dobre, ali novo istraživanje kaže da bi neki zapravo mogli preživjeti.
Skupina astronoma detaljnije je pogledala što se događa kad zvijezde, poput našeg Sunca, na primjer postanu bijeli patuljci. Kako se ispostavilo, događaj bi mogli preživjeti i gušće planete poput Zemlje. Ali, samo ako su na pravoj udaljenosti.
Ovo novo istraživanje dolazi od astronoma iz grupe Astronomy and Astrophysics na Sveučilištu Warwick. Njihov je rad objavljen u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Naslov je "Orbitalno opuštanje i uzbuđenje planeta koji su u interakciji s bijelim patuljcima."
Bijeli patuljak je konačno stanje zvijezde koje nije dovoljno masivno da postane neutronska zvijezda. U našem Mliječnom putu oko 97% zvijezda postat će bijeli patuljci.
"Rad je jedno od prvih posvećenih studija koje proučavaju učinke plime između bijelih patuljaka i planeta."
Dr. Dimitri Veras, University of Warwick.
Kad zvijezda iscrpi gorivo i postane bijeli patuljak, to nije blagi prijelaz. Zvijezda ispuše svoje vanjske slojeve plinova i oni tvore planetarnu maglu. Bilo koje planete u orbiti mogu biti nasilno usitnjene ovim kataklizmičkim plinovitim protjerivanjem.
Nakon toga, bilo koja preživjela tijela bit će izložena ogromnim plimnim silama stvorenim kad se zvijezda sruši u svoje super gusto stanje bijelog patuljaka. Sile plima mogu dovesti sve planete u novu orbitu ili ih čak potpuno izbaciti iz Sunčevog sustava.
Ovaj destruktivni scenarij sastoji se od smrtonosne emisije rendgenskih zraka. Ako su neka tijela u orbiti uništena ili lišena materijala, taj materijal može pasti u zvijezdu, uzrokujući da bijeli patuljak emitira x-zrake. Teško je zamisliti da bilo kakav život preživi prijelaz zvijezde u bijelog patuljka, ali ako su neki to učinili, rendgenski snimci bi bili državni udar. U svakom slučaju, okolina oko bijelog patuljka nije lijepo mjesto za biti.
Prema ovoj novoj studiji, neke planete mogu preživjeti ovo smrtonosno okruženje, ako su dovoljno guste i ako su na pravoj udaljenosti.
Njihov opstanak ovisi o nečemu što se prikladno naziva "radijus uništenja". Polumjer uništenja je "udaljenost od zvijezde gdje će se objekt koji se drži samo vlastita gravitacija raspasti zbog sila plima", navodi se u priopćenju. Ako bilo koji planet uništi bijeli patuljak, taj prsten nastat će u radijusu uništenja.
Studija također pokazuje da što je planet masivniji, to je manja vjerojatnost da će preživjeti nove interakcije plima u svom Sunčevom sustavu. Manje masivan planet pogodit će iste sile, ali njegova manja masa može mu omogućiti da opstane.
Opstanak bilo kojeg planeta kompliciran je i ovisi o brojnim čimbenicima, poput njegove mase i njegovog položaja u odnosu na radijus uništenja. Ali to također ovisi o viskoznosti planeta. Zvijezdu može progutati jedna vrsta egzoplanete koja se zove „egzo-zemlja niske viskoznosti“, čak i ako je unutar pet puta veće udaljenosti od centra bijelog patuljaka i radijusa uništavanja. (Enceladus je dobar primjer tijela niske viskoznosti.)
Postoje i „egzo-Zemlje visoke viskoznosti“ koje se lako mogu progutati ako se nalaze na udaljenosti dvostrukoj od razdvajanja između središta bijelog patuljka i njegovog radijusa uništavanja. Ekso-Zemlja visokog viskoziteta je planet s gustom jezgrom sastavljenom u potpunosti od težih elemenata.
Glavni autor članka je dr. Dimitri Veras sa Odjela za fiziku Sveučilišta u Warwicku. Dr. Veras je rekao: "Ovaj je rad jedna od prvih posvećenih studija koja istražuje utjecaje plime između bijelih patuljaka i planeta. Ova će vrsta modeliranja imati sve veću važnost u nadolazećim godinama, kada će se vjerojatno otkriti dodatna stjenovita tijela u blizini bijelih patuljaka. "
Dr. Veras brzo ukazuje na granice ovog istraživanja. Primjenjuje se samo na homogene planete. To znači planete čija je struktura ista, a ne planeta poput Zemlje, s više slojeva u svojoj strukturi. Modeliranje planeta poput Zemlje izuzetno je komplicirano.
"Naša je studija, iako sofisticirana u više aspekata, tretirala samo homogene kamene planete koji su u svojoj strukturi dosljedni cijelom strukturom", rekao je dr. Veras. "Plast s više slojeva, poput Zemlje, bio bi znatno složeniji za izračunavanje, ali istražujemo i izvedivost tako."
"... naša studija pokazuje da stjenoviti planeti mogu preživjeti interakciju s plimom i bijelim patuljicama na način koji planete malo gura prema van."
Dr. Dimitri Veras, University of Warwick.
Studija ističe složenost određivanja sigurne udaljenosti od bijele patuljaste zvijezde. Ali uvijek će postojati sigurna udaljenost. Za stjenoviti, homogeni planet, trebao bi biti u stanju oduprijeti se udubljenju i preživjeti plimnim silama ako se nalazi na udaljenosti od bijelog patuljka na "otprilike jednoj trećini udaljenosti između Merkura i Sunca", navodi se u studiji.
Ova će studija pomoći u oblikovanju načina na koji astronomi love egzoplanete oko bijelih patuljastih zvijezda. A budući da su zvijezde bijelih patuljaka toliko obilne, korisnost studija je zajamčena.
"Naša studija potiče astronome da traže stjenovite planete blizu - ali neposredno izvan - radijusa uništenja bijelog patuljka", rekao je dr. Do sada su promatranja usredotočena na ovu unutrašnju regiju, ali naša studija pokazuje da stjenovite planete mogu preživjeti plimu interakcija s bijelim patuljcem na način koji planete malo gura prema van. "
Doktor Veras kaže da njihova studija također informira o potrazi za egzoplanetima oko bijelih patuljaka tražeći geometrijski potpis egzoplaneta na disku krhotina. Poznata je činjenica da tijela u prstenu krhotina ili na protoplanetarnom disku mogu ostaviti svoj trag u prstenu, signalizirajući svoju prisutnost udaljenim promatračima.
„Astronomi bi također trebali potražiti geometrijske potpise na poznatim diskovima odlomka. Ti bi potpisi mogli biti posljedica gravitacijskih poremećaja s planeta koji se nalazi neposredno izvan radijusa uništenja ", rekao je dr." U tim bi slučajevima diskovi nastali ranije drobljenjem asteroida koji se periodično približavaju i ulaze u radijus uništenja. bijelog patuljka. "
Uz snažnije teleskope koji će se pojaviti na mreži u narednih nekoliko godina, i uz traženje pojačanog egzoplaneta, tim koji stoji iza papira nada se da će njihov rad pomoći lovcima planeta da uspješno provjere sustave bijelih patuljaka.
