Planety i ich pozostałości wokół białych karłów

Pin
Send
Share
Send

Podczas gdy supernowe są najbardziej dramatyczną śmiercią gwiazd, 95% gwiazd zakończy swoje życie w znacznie spokojniejszy sposób, najpierw puchnąc do czerwonego olbrzyma (być może kilka razy na dokładkę), zanim powoli wypuści swoje zewnętrzne warstwy na planetę mgławica i zanikająca jak biały karzeł. Taki jest los naszego własnego słońca, które rozszerzy się niemal na orbitę Marsa. Rtęć, Wenus i Ziemia zostaną całkowicie pochłonięte. Ale co stanie się z resztą planet w systemie?

Podczas gdy wiele historii sugeruje, że gdy gwiazda osiągnie fazę czerwonego giganta, nawet przed połknięciem Ziemi, planety wewnętrzne staną się niegościnne, podczas gdy strefa mieszkalna rozszerzy się na planety zewnętrzne, być może czyniąc zamarznięte księżyce Jowisza idealnym miejscem na plażę . Jednak te sytuacje rutynowo uwzględniają tylko planety z niezmiennymi orbitami. Gdy gwiazda traci masę, orbity się zmieniają. Osoby w pobliżu doświadczą oporu ze względu na zwiększoną gęstość uwolnionego gazu. Te znajdujące się dalej zostaną oszczędzone, ale będą miały orbity, które powoli rozszerzają się, gdy masowe wnętrze ich orbity zostanie zrzucone. Planety o różnych promieniach będą odczuwać kombinację tych efektów na różne sposoby, powodując zmianę ich orbit w sposób niezwiązany ze sobą.

To ogólne wstrząsy układu orbitalnego spowodują, że system ponownie stanie się dynamicznie „młody”, a planety będą migrować i oddziaływać tak samo, jak podczas pierwszego tworzenia układu. Możliwe bliskie interakcje mogą potencjalnie rozbić planety razem, wyrzucając je z układu, w pętle orbit eliptycznych lub, co gorsza, w samą gwiazdę. Ale czy można znaleźć dowody istnienia tych planet?

Ostatni artykuł przeglądowy bada tę możliwość. Z powodu konwekcji w białym karle ciężkie pierwiastki są szybko przeciągane do niższych warstw gwiazdy, usuwając ślady pierwiastków innych niż wodór i hel w widmach. Zatem w przypadku wykrycia ciężkich pierwiastków byłoby to dowodem na ciągłą akrecję albo ze środowiska międzygwiezdnego, albo ze źródła materiału okołogwiazdowego. Autor przeglądu wymienia dwa wczesne przykłady białych karłów z zanieczyszczoną atmosferą atmosferą: van Maanen 2 i G29-38. Widma obu wykazują silne linie absorpcji z powodu wapnia, podczas gdy ten ostatni wykrył również dysk pyłowy wokół gwiazdy?

Ale czy ten dysk pyłowy jest pozostałością planety? Niekoniecznie. Chociaż materiałem mogą być większe obiekty, takie jak asteroidy, ziarna o mniejszym rozmiarze pyłu zostałyby zmiecione z Układu Słonecznego z powodu ciśnienia promieniowania z gwiazdy podczas życia głównej sekwencji. Podobnie jak planety, orbity planetoid byłyby zaburzone, a każde przejście zbyt blisko gwiazdy mogłoby zostać rozerwane na części i zanieczyścić gwiazdę, choć na znacznie mniejszą skalę niż strawiona planeta. Również wzdłuż tych linii istnieje potencjalne zakłócenie potencjalnej chmury Oort. Niektóre szacunki przewidują, że planeta podobna do Jowisza może mieć rozszerzoną orbitę aż tysiąc razy, co prawdopodobnie rozproszyłoby również wielu w gwiazdę.

Kluczem do uporządkowania tych źródeł może być znowu spektroskopia. Podczas gdy asteroidy i komety mogłyby z pewnością przyczynić się do zanieczyszczenia białego karła, siła linii widmowych byłaby pośrednim wskaźnikiem uśrednionego tempa absorpcji i powinna być wyższa dla planet. Ponadto stosunek różnych elementów może pomóc ograniczyć miejsce, w którym zużyty korpus powstaje w systemie. Chociaż astronomowie znaleźli wiele planet gazowych na ciasnych orbitach wokół swoich gwiazd-gospodarzy, podejrzewa się, że uformowały się one dalej tam, gdzie temperatury pozwoliłyby kondensować się gazowi przed zmiecieniem. Obiekty formowane bliżej byłyby prawdopodobnie bardziej skaliste z natury, a gdyby zostały zużyte, ich udział w widmach zostałby przesunięty w kierunku cięższych pierwiastków.

Wraz z uruchomieniem Spitzer teleskop, dyski pyłowe wskazujące na interakcje zostały znalezione wokół licznych białych karłów, a poprawa obserwacji spektralnych wykazała, że ​​znaczna liczba układów wydaje się zanieczyszczona. „Jeśli przypisać wszystkie zanieczyszczone metalem białe karły do ​​skalistych gruzów, wówczas odsetek ziemskich układów planetarnych, które przetrwają ewolucję sekwencji głównej (przynajmniej częściowo), wynosi od 20% do 30%”. Jednak biorąc pod uwagę inne źródła zanieczyszczenia, liczba ta spada do kilku procent. Mamy nadzieję, że wraz z postępem obserwacji astronomowie zaczną odkrywać kolejne planety wokół gwiazd między główną sekwencją a regionem białego karła, aby lepiej zbadać tę fazę ewolucji planet.

Pin
Send
Share
Send