Czy ewolucja pływów powoduje, że gwiazdy jedzą planety?

Pin
Send
Share
Send

Po sukcesie misji Kepler żywotność poszukiwania planet za pomocą tranzytów osiągnęła dojrzałość. Na podstawie odsetka gwiazd z super Jowińskimi planetami w pobliżu Słońca, obserwacja Hubble'a na gromadzie kulistej 47 Tuc spodziewała się znaleźć około 17 „gorących Jowisza”. Jednak nie znaleziono ani jednego. Badania uzupełniające dotyczące innych regionów 47 Tuc, opublikowane w 2005 r., Również wykazały podobny brak sygnałów.

Czy subtelny efekt sił pływowych mógł spowodować, że planety zostaną pochłonięte przez gwiazdy macierzyste?

W naszym Układzie Słonecznym skutki wpływów pływowych są bardziej subtelne niż zniszczenie planet. Ale na gwiazdach z masywnymi planetami na ciasnych orbitach efekty mogą być bardzo różne. Gdy planeta krąży wokół swojej gwiazdy macierzystej, przyciąganie grawitacyjne przyciąga fotosferę gwiazdy w jej kierunku. W środowisku pozbawionym tarcia wypukłe wybrzuszenie pozostanie bezpośrednio pod planetą. Ponieważ prawdziwy świat ma prawdziwe tarcie, wybrzuszenie zostanie przesunięte.

Jeśli gwiazda obraca się wolniej niż na orbicie planety (prawdopodobny scenariusz zbliżenia się do planety, ponieważ gwiazdy zwalniają się poprzez przerwanie magnetyczne podczas formowania), wybrzuszenie przesunie się za planetę, ponieważ przyciąganie musi konkurować z materiałem fotosferycznym, przez który się ciągnie. Jest to ten sam efekt, który występuje między układem Ziemia-Księżyc i dlatego nie mamy pływów za każdym razem, gdy Księżyc znajduje się nad głową, ale raczej pływy pojawiają się później. To opóźnione wybrzuszenie tworzy składnik siły grawitacyjnej przeciwny do kierunku ruchu planety, spowalniając go. Z biegiem czasu planeta zostaje przyciągnięta bliżej gwiazdy przez ten moment obrotowy, który zwiększa siłę grawitacji i przyspiesza proces, aż planeta ostatecznie wejdzie w fotosferę gwiazdy.

Ponieważ odkrycia tranzytowe polegają na tym, że płaszczyzna orbity planet jest dokładnie w jednej linii z jej gwiazdą macierzystą i naszą planetą, faworyzuje to planety na bardzo ciasnej orbicie, ponieważ planety znajdujące się dalej są bardziej prawdopodobne, że przejdą powyżej lub poniżej gwiazdy macierzystej, patrząc z Ziemi. W rezultacie planety, które można potencjalnie odkryć tą metodą, są szczególnie podatne na to spowolnienie i zniszczenie pływów. Ten efekt w połączeniu z podeszłym wiekiem 47 Tuców może wyjaśniać brak odkryć.

Korzystając z symulacji Monte-Carlo, najnowszy artykuł bada tę możliwość i stwierdza, że ​​przy efektach pływowych brak wykrycia w 47 Tuc jest całkowicie uwzględniany bez potrzeby podawania dodatkowych przyczyn (takich jak niedobór metalu w gromadzie). Jednak, aby wyjść poza zwykłe wyjaśnienie zerowego wyniku, zespół dokonał kilku prognoz, które posłużą do potwierdzenia zniszczenia takich planet. Gdyby planeta została całkowicie pochłonięta, cięższe pierwiastki powinny być obecne w atmosferze gwiazdy macierzystej, a zatem powinny być wykrywalne za pomocą widm w przeciwieństwie do ogólnego składu chemicznego gromady. Planety pozbawione atmosfery przez wypełnienie ich płatów Roche nadal można było wykryć jako nadmiar skalistych, super Ziem.

Kolejny test może rozwiązać porównanie kilku otwartych klastrów widocznych w badaniu Keplera. Jeżeli astronomowie stwierdzą zmniejszenie prawdopodobieństwa znalezienia gorących Jowisza odpowiadające spadkowi wraz z wiekiem gromady, potwierdziłoby to również hipotezę. Ponieważ w obszarze planowanym na potrzeby badania Keplera istnieje kilka takich klastrów, ta opcja jest najłatwiej dostępna. Ostatecznie wynik ten jasno pokazuje, że jeśli astronomowie będą polegać na metodach, które najlepiej nadają się na planety krótkoterminowe, być może będą musieli odpowiednio rozszerzyć okno obserwacji, ponieważ planety o wystarczająco krótkim okresie mogą być podatne na konsumpcję.

Pin
Send
Share
Send