Un fapt trist al Universului este că toate stelele vor muri, până la urmă. Și când o fac, ce se întâmplă cu bebelușii lor? De obicei, prognosticul pentru planetele din jurul unei stele care moare nu este bun, dar un nou studiu spune că unii ar putea supraviețui.
Un grup de astronomi au aruncat o privire mai atentă asupra a ceea ce se întâmplă atunci când stelele, precum Soarele nostru, de exemplu, devin pitici albi târziu în viața lor. După cum se dovedește, planete mai dense ca Pământul ar putea supraviețui evenimentului. Dar, numai dacă sunt la distanță corectă.
Această nouă cercetare provine de la astronomi din cadrul grupului de astronomie și astrofizică de la Universitatea din Warwick. Lucrarea lor a fost publicată în Avizele lunare ale Royal Astronomical Society. Titlul este „Relaxarea orbitală și excitarea planetelor care interacționează în mod corect cu piticele albe”.
O pitică albă este starea finală a unei stele care nu este suficient de masivă pentru a deveni o stea cu neutroni. În Calea Lactee, aproximativ 97% din stele vor deveni pitici albi.
„Lucrarea este unul dintre primele studii dedicate care investighează efectele de maree între piticele albe și planetele.”
Dr. Dimitri Veras, Universitatea din Warwick.
Când o stea își epuizează combustibilul și devine o pitică albă, nu este o tranziție blândă. Steaua își sufla straturile exterioare de gaze și formează o nebuloasă planetară. Orice planete orbitante pot fi mărunțite violent de această expulzare gazoasă cataclismică.
După aceasta, orice corp supraviețuitor va fi supus forțelor masive ale mareei create atunci când steaua se va prăbuși în starea sa super-densă de pitică albă. Forțele de maree ar putea conduce orbitele planetelor pe orbite noi, sau chiar le arunca complet din sistemul solar.
Compunerea acestui scenariu distructiv este emisii de raze X mortale. Dacă unele dintre corpurile orbitante sunt distruse sau dezbrăcate de material, acel material poate cădea în stea, determinând piticul alb să emită raze X. Este greu de imaginat orice viață care supraviețuiește tranziției unei stele la o pitică albă, dar dacă unii ar face, cumva, radiografiile ar fi lovitura de grație. În orice caz, mediul din jurul unui pitic alb nu este un loc frumos pentru a fi.
Conform acestui nou studiu, unele planete pot supraviețui acestui mediu mortal, dacă sunt suficient de dense și dacă sunt la distanța potrivită.
Supraviețuirea lor se bazează pe ceva în mod corespunzător numit „raza de distrugere”. Raza de distrugere este „distanța de stea unde un obiect ținut împreună doar de propria sa gravitație se va dezintegra din cauza forțelor de maree”, se arată într-un comunicat. Dacă planetele sunt distruse de piticul alb, acel inel de resturi se va forma pe raza de distrugere.
De asemenea, studiul arată că cu cât este mai masivă o planetă, cu atât este mai puțin probabil să supraviețuiască noilor interacțiuni de maree în sistemul său solar. O planetă mai puțin masivă va fi amplificată de aceleași forțe, dar masa ei inferioară poate permite să supraviețuiască.
Supraviețuirea oricărei planete date este complicată și depinde de o serie de factori, precum masa și locația sa în raport cu raza de distrugere. Dar depinde și de vâscozitatea unei planete. Steaua poate fi înghițită de un tip de exoplanet numit „exo-Pământ cu vâscozitate scăzută”, chiar dacă este la cinci ori distanța față de centrul piticului alb și raza de distrugere a acesteia. (Enceladus este un bun exemplu de corp cu vâscozitate scăzută.)
Există, de asemenea, „exo-Pământuri cu vâscozitate ridicată”, care pot fi înghițite cu ușurință dacă sunt situate la o distanță de două ori mai mare decât distanța dintre centrul piticului alb și raza de distrugere a acestuia. Un exo-Pământ cu vâscozitate ridicată este o planetă cu un nucleu dens compus în întregime din elemente mai grele.
Autorul principal al lucrării este Dr. Dimitri Veras de la Departamentul de Fizică al Universității din Warwick. Dr. Veras a spus: „Lucrarea este unul dintre primele studii dedicate care investighează efectele de maree între piticele albe și planetele. Acest tip de modelare va avea o relevanță din ce în ce mai mare în anii următori, când este posibil să fie descoperite corpuri stâncoase suplimentare în apropierea piticilor albi. ”
Dr. Veras indică rapid limitele acestei cercetări. Se aplică numai planetelor omogene. Asta înseamnă planete a căror structură este aceeași, mai degrabă decât o planetă ca Pământul, cu mai multe straturi în structura sa. Modelarea planetelor precum Pământul este extrem de complicată.
„Studiul nostru, deși este sofisticat în mai multe privințe, tratează doar planetele stâncoase omogene care sunt consistente în structura lor pe tot parcursul”, a spus dr. Veras. „O planetă cu mai multe straturi, cum ar fi Pământul, ar fi semnificativ mai complicată de calculat, dar investigăm și fezabilitatea de a face acest lucru.”
„… Studiul nostru demonstrează că planetele stâncoase pot supraviețui interacțiunilor de maree cu pitica albă într-un mod care împinge planetele ușor spre exterior.”
Dr. Dimitri Veras, Universitatea din Warwick.
Studiul subliniază complexitatea determinării unei distanțe sigure de o stea pitică albă. Dar va exista întotdeauna o distanță sigură. Pentru o planetă stâncoasă, omogenă, ar trebui să fie capabil să reziste înglobării și să supraviețuiască forțelor de maree dacă este situată la distanță sub forma unei pitici albe de „aproximativ o treime din distanța dintre Mercur și Soare”, potrivit studiului.
Acest studiu va ajuta la modelarea modului în care astronomii vânează exoplanete în jurul stelelor pitice albe. Și din moment ce stelele pitice albe sunt atât de abundente, utilitatea studiilor este garantată.
„Studiul nostru îi determină pe astronomi să caute planete stâncoase aproape de - dar chiar în afara razei de distrugere a piticului alb”, a spus dr. Până în prezent, observațiile s-au concentrat asupra acestei regiuni interioare, dar studiul nostru demonstrează că planetele stâncoase pot supraviețui mareei interacțiuni cu piticul alb într-un mod care împinge planetele ușor spre exterior. "
Dr. Veras spune că studiul lor informează, de asemenea, căutarea exoplanetelor în jurul piticilor albi, căutând semnătura geometrică a unui exoplanet în discul de moloz. Este un fapt binecunoscut că corpurile dintr-un inel de moloz sau într-un disc protoplanetar își pot lăsa amprenta în inel, semnalându-și prezența către observatori îndepărtați.
„Astronomii ar trebui să caute și semnături geometrice în discurile de resturi cunoscute. Aceste semnături ar putea fi rezultatul perturbațiilor gravitaționale de pe o planetă care se află chiar în afara razei de distrugere ”, a spus dr.„ În aceste cazuri, discurile ar fi fost formate mai devreme prin zdrobirea asteroizilor care se apropie periodic și intră în raza de distrugere. a piticului alb. ”
Cu telescoape mai puternice care vor veni online în următorii câțiva ani și cu căutarea exoplanetelor care se vor extinde, echipa din spatele lucrării speră că munca lor va ajuta vânătorii de planete să găsească cu succes sistemele pitice albe.
