Przejdź do głównej zawartości

Małe, odporne planety, które najprawdopodobniej przetrwają śmierć swoich gwiazd

Małe, odporne planety, mające jądro z gęsto upchanych pierwiastków, mają największe szanse na uniknięcie zmiażdżenia i połknięcia, gdy umiera ich gwiazda macierzysta. Badanie zostało opublikowane w dzienniku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Astrofizycy z Warwick Astronomy and Astrophysics Group modelowali szanse, jak różne planety zostaną zniszczone przez siły pływowe, gdy ich gwiazdy macierzyste staną się białymi karłami, i określili najważniejsze czynniki decydujące o tym, czy unikną zniszczenia.

Ich „przewodnik przetrwania” dla planet pozasłonecznych może pomóc astronomom zlokalizować potencjalne egzoplanety wokół białych karłów, ponieważ opracowywana jest nowa generacja jeszcze potężniejszych teleskopów w celu ich poszukiwania.

Większości gwiazd, takich jak nasze Słońce skończy się paliwo i kurczą się, stając się białymi karłami. Warstwy zewnętrzne gwiazdy zostaną poddane siłom pływowym, gdy gwiazda zapadnie się i stanie się bardzo gęsta. Siły grawitacyjne wywierane na dowolne okrążające je planety byłyby ogromne i potencjalnie przeciągałyby je na nowe orbity, wypychając nawet niektóre dalej w ich układy słoneczne.

Modelując efekty zmian grawitacyjnych białego karła na orbitujące ciała skaliste, naukowcy określili najbardziej prawdopodobne czynniki, które spowodują, że planeta przeniesie się w „promień zniszczenia” gwiazdy; odległość od gwiazdy, na jakiej obiekt trzymany tylko dzięki własnej grawitacji, rozpadnie się z powodu sił pływowych. W promieniu zniszczenia utworzy się dysk ze szczątków zniszczonych planet. 

Chociaż to, czy planeta przetrwa zależy od wielu czynników, modele pokazują, że im bardziej masywna jest planeta, tym większe jest prawdopodobieństwo, że zostanie zniszczona przez oddziaływania pływowe.

Ale zniszczenie nie jest zależne tylko od samej masy ale częściowo też od lepkości, czyli miary odporności na odkształcenia: egzoplanety typu ziemskiego o niskiej lepkości mogą łatwo zostać pochłonięte, nawet jeżeli znajdują się w odległości pięciokrotnie większej, niż odległość od centrum białego karła do jego promienia zniszczenia. Księżyc Saturna, Enceladus – często określany jako „brudna kula śniegowa” – jest dobrym przykładem jednorodnej planety o bardzo niskiej lepkości.

Egzo-ziemie o wysokiej lepkości mogą być łatwo pochłonięte tylko wtedy, gdy znajdują się w odległości dwa razy większej, niż odległość od centrum białego karła do jego promienia zniszczenia. Planety te składałyby się w całości z gęstego rdzenia ciężkich pierwiastków o podobnym składzie do planety „heavy metal” odkrytej przez inny zespół astronomów z University of Warwick. Planeta ta uniknęła pochłonięcia, gdyż jest tak mała, jak planetoida.

Dr Dimitri Veras z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warwick powiedział: „Artykuł jest jednym z pierwszych w historii poświęconych badaniom efektów pływowych między białymi karłami i planetami. Ten typ modelowania będzie miał coraz większe znaczenie w nadchodzących latach, kiedy prawdopodobnie zostaną odkryte kolejne skaliste obiekty w pobliżu białych karłów.”

Odległość od gwiazdy, podobnie jak masa planety, ma silny związek z przetrwaniem lub pochłonięciem. Zawsze będzie bezpieczna odległość od gwiazdy, która zależy od wielu parametrów. Ogólnie rzecz biorąc, jednorodna skalista planeta, która znajduje się w odległości od białego karła wynoszącej ok. ⅓ dystansu dzielącego Merkurego od Słońca, gwarantuje, że nie zostanie pochłonięta przez siły pływowe.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…