Uzrokuje li plimna evolucija zvijezde da jedu planete?

Pin
Send
Share
Send

Uspjehom misije Kepler održivost traženja planeta putem tranzita dostigla je zrelost. Na temelju postotka zvijezda sa super jovianskim planetima u Sunčevoj blizini, Hubbleovo promatranje na globularnom klasteru 47 Tuc za kojeg se očekuje da će pronaći otprilike 17 "vrućih Jupitera". Ipak nije pronađen niti jedan. Naknadne studije o drugim regijama 47 Tuc, objavljene 2005. godine, također su prijavile sličan nedostatak signala.

Može li suptilni učinak plimnih sila uzrokovati da planete pojedu njihove matične zvijezde?

U našem Sunčevom sustavu učinci plimnih utjecaja suptilniji su od uništavanja planeta. Ali na zvijezdama s masivnim planetima u tijesnoj orbiti, učinci mogu biti vrlo različiti. Kada bi planet orbitirao oko svoje matične zvijezde, njegovo bi gravitacijsko povlačenje povuklo fotosferu zvijezde prema njoj. U okruženju bez trenja, podignuta izbočina ostala bi izravno ispod planete. Budući da stvarni svijet ima stvarno trenje, izbočina će se pomaknuti.

Ako se zvijezda rotira sporije od orbite planete (vjerojatni scenarij za zatvaranje planeta budući da se zvijezde usporavaju magnetskim lomljenjem tijekom nastajanja), ispupčenje će zaostati iza planeta jer se povlačenje mora natjecati s fotosfernim materijalom kroz koji se povlači. To je isti efekt koji se događa između sustava Zemlja i Mjesec i zato nemamo plimu uvijek kada je mjesec iznad glave, već se oseke događaju nešto kasnije. Ta zaostala izbočina stvara komponentu gravitacijske sile suprotne smjeru kretanja planeta, usporavajući je. Kako vrijeme prolazi, planet se povlači bliže zvijezdi pomoću ovog momenta koji povećava gravitacijsku silu i ubrzava proces dok planet na kraju ne uđe u zvijezdu fotosferu.

Budući da se tranzitna otkrića oslanjaju na to da je orbitalna ravnina planeta točno u skladu s matičnom zvijezdom i našim planetom, to favorizira planete u vrlo tijesnoj orbiti jer će planete koje dalje idu biti iznad ili ispod svoje matične zvijezde kada se gledaju sa Zemlje. Rezultat toga je da su planeti koji bi se mogli otkriti ovom metodom posebno skloni ovom usporavanju i uništavanju plime. Taj efekt u kombinaciji sa starošću od 47 Tuc, može objasniti nedostatak otkrića.

Koristeći Monte-Carlo simulaciju, nedavni rad istražuje ovu mogućnost i otkriva da je, uz učinke plima, neotkrivanje u 47 Tuc u potpunosti uračunato bez potrebe za uključivanjem dodatnih razloga (poput nedostatka metala u klasteru). Međutim, kako bi proširio jednostavno objašnjenje nultog rezultata, tim je napravio nekoliko predviđanja koja će poslužiti za potvrđivanje uništenja takvih planeta. Ako bi se planet u potpunosti konzumirao, teži elementi bi trebali biti prisutni u atmosferi matične zvijezde i na taj način ih se može otkriti preko njihovih spektra za razliku od cjelokupnog kemijskog sastava klastera. Planeti kojima je atmosfera bila oduzeta ispunjenjem njihovih Roche Lobesa još bi se uvijek moglo uočiti kao višak kamenitih, super Zemlja.

Drugi test mogao bi usporediti nekoliko otvorenih klastera vidljivih u Keplerovoj studiji. Ako bi astronomi smanjili vjerojatnost pronalaženja vrućih Jupitera, što odgovara smanjenju dobi od klastera, to bi također potvrdilo hipotezu. Budući da postoji nekoliko takvih klastera unutar područja planiranog za istraživanje Keplera, ova je opcija najdostupnija. U konačnici, ovaj rezultat jasno pokazuje da će, ako se astronomi oslanjaju na metode koje su najprikladnije za planete kratkog perioda, možda trebati dovoljno proširiti prozor za promatranje, jer se planete s dovoljno kratkim vremenom mogu skloniti konzumiranju.

Pin
Send
Share
Send