Planety a jejich zbytky kolem bílých trpaslíků

Pin
Send
Share
Send

Zatímco supernovy jsou nejdramatičtější smrtí hvězd, 95% hvězd ukončí svůj život mnohem klidnějším způsobem, nejprve se otáčí do červeného obra (možná několikrát pro dobrou míru), než pomalu uvolní své vnější vrstvy do planetární mlhovina a mizí jako bílý trpaslík. To je osud našeho vlastního slunce, které se rozšíří téměř na oběžnou dráhu Marsu. Merkur, Venuše a Země budou zcela spotřebovány. Co se ale stane se zbytkem planet v systému?

Zatímco mnoho příběhů navrhlo, že jak hvězda dosáhne fáze červeného obra, dokonce před polykáním Země, vnitřní planety se stanou nehostinnými, zatímco obyvatelná zóna se rozšíří na vnější planety, možná z nyní zmrzlých měsíců Jupiteru bude ideální útěk na pláž . Tyto situace však běžně berou v úvahu pouze planety s neměnnými oběžnými dráhami. Jak hvězda ztratí hmotu, oběžné dráhy se změní. Ti blízcí zažijí odpor kvůli zvýšené hustotě uvolněného plynu. Ti další ven budou ušetřeni, ale budou mít oběžné dráhy, které se pomalu rozpínají, jakmile dojde k úniku hmotného vnitřku na jejich orbitu. Planety na různých polohách budou pociťovat kombinaci těchto efektů různými způsoby, což způsobí, že se jejich oběžné dráhy změní způsobem, který se k sobě navzájem nesouvisí.

Toto všeobecné otřesy orbitálního systému povedou k tomu, že se systém znovu stane dynamicky „mladým“, kdy planety migrují a interagují stejně, jako by tomu bylo při prvním formování systému. Možné blízké interakce mohou potenciálně zhroutit planety dohromady, odhodit je ze systému, do smyčky eliptických drah, nebo ještě horší, do samotné hvězdy. Lze však tyto planety najít?

Nedávný přehledový článek zkoumá možnost. V důsledku konvekce u bílého trpaslíka jsou těžké prvky rychle přetaženy do nižších vrstev hvězdy a ve spektrech jsou odstraněny stopy jiných prvků než vodík a helium. Pokud by tedy byly detekovány těžké prvky, znamenalo by to pokračující narůstání buď z mezihvězdného média, nebo ze zdroje cirkulárního materiálu. Autor recenze uvádí dva první příklady bílých trpaslíků s atmosférami znečištěnými v tomto ohledu: van Maanen 2 a G29-38. Spektra obou ukazují silnou absorpční linii kvůli vápníku, zatímco u posledního z nich byl také detekován prachový disk kolem hvězdy?

Ale je tento prachový disk zbytkem planety? Ne nutně. Přestože by materiál mohl být většími objekty, jako jsou například asteroidy, zrna menší velikosti prachu by byla ze sluneční soustavy smetena kvůli tlakovému záření hvězdy během životnosti hlavní sekvence. Podobně jako planety by i asteroidové orbity byly rozrušeny a jakýkoli průchod příliš blízko ke hvězdě by mohl být roztrhán a také znečišťován hvězdou, i když v mnohem menším měřítku než naštěpená planeta. Také podél těchto linií je potenciální narušení potenciálního Oortova mraku. Některé odhady předpověděly, že planeta podobná Jupiteru může mít oběžnou dráhu rozšířenou až tisíckrát, což by mnoho pravděpodobně rozptýlilo i do hvězdy.

Klíč k třídění těchto zdrojů může opět spočívat ve spektroskopii. Zatímco asteroidy a komety by jistě mohly přispět ke znečištění bílého trpaslíka, síla spektrálních čar by byla nepřímým ukazatelem průměrné rychlosti absorpce a měla by být vyšší pro planety. Navíc poměr různých prvků může pomoci omezit, kde se spotřebované tělo vytvořilo v systému. Ačkoli astronomové našli četné plynné planety v těsných oběžných drahách kolem svých hostitelských hvězd, existuje podezření, že se tyto planety vytvořily dále tam, kde by teploty umožňovaly kondenzaci plynu před tím, než byly smeteny. Objekty vytvořené blíže by byly pravděpodobně skalnatější povahy a pokud by byly spotřebovány, jejich příspěvek ke spektrům by byl přesunut směrem k těžším prvkům.

Se spuštěním Spitzer dalekohled, prachové disky svědčící o interakcích byly nalezeny kolem mnoha bílých trpaslíků a zlepšení spektrálních pozorování naznačilo, že značný počet systémů se jeví jako znečištěný. "Pokud člověk připisuje všem kovem znečištěným bílým trpaslíkům skalní trosky, pak je podíl pozemských planetárních systémů, které přežívají post-hlavní vývoj sekvence (alespoň zčásti), až 20% až 30%". S ohledem na jiné zdroje znečištění však počet klesne na několik procent. Doufejme, že s postupem pozorování začnou astronomové objevovat více planet kolem hvězd mezi hlavní sekvencí a oblastí bílých trpaslíků, aby lépe prozkoumali tuto fázi vývoje planet.

Pin
Send
Share
Send