Způsobuje přílivová evoluce, že hvězdy jedí planety?

Pin
Send
Share
Send

S úspěchem mise Kepler dosáhla životaschopnost hledání planet pomocí tranzitů dospělosti. Na základě procenta hvězd se superjovskými planetami v blízkosti Slunce se na hvězdném shluku 47 Tuc očekává Hubbleovo pozorování zhruba 17 „horkých Jupiterů“. Přesto nebyl nalezen jediný. Následné studie o dalších oblastech 47 Tuc, zveřejněné v roce 2005, rovněž uváděly podobný nedostatek signálů.

Mohl ten jemný účinek přílivových sil způsobit, že planety konzumovaly jejich mateřské hvězdy?

V naší sluneční soustavě jsou účinky přílivových vlivů jemnější než planetární destrukce. Ale na hvězdy s masivními planetami v těsných drahách mohou být účinky velmi odlišné. Protože planeta obíhá svou mateřskou hvězdu, gravitační tah přitáhne fotosféru hvězdy směrem k ní. V prostředí bez tření by zvýšená boule zůstala přímo pod planetou. Protože skutečný svět má skutečné tření, vypouští se boule.

Pokud se hvězda otáčí pomaleji než oběžné dráhy planety (pravděpodobný scénář uzavírání planet, protože hvězdy se během formování zpomalují magnetickým rozbíjením), vydutí se bude pohybovat za planetou, protože tah musí soutěžit s fotosférickým materiálem, jehož prostřednictvím se tahá. Je to stejný efekt, který se děje mezi systémem Země-Měsíc, a proto nemáme přílivy, kdykoli je Měsíc nad hlavou, ale přílivy se objevují někdy později. Toto zpožděné vyboulení vytváří součást gravitační síly na rozdíl od směru pohybu planety a zpomaluje ji. Jak čas pokračuje, planeta se přitahuje blíže ke hvězdě pomocí tohoto točivého momentu, který zvyšuje gravitační sílu a urychluje proces, dokud planeta nakonec nevstoupí do fotosféry hvězdy.

Protože tranzitní objevy spoléhají na to, že oběžné dráhy planet jsou přesně v souladu s mateřskou hvězdou a naší planetou, upřednostňuje planety na velmi těsné oběžné dráze, protože planety dále ven budou při pohledu ze Země s větší pravděpodobností procházet nad nebo pod svou mateřskou hvězdou. Výsledkem je, že planety, které by mohly být touto metodou objeveny, jsou obzvláště náchylné k tomuto přílivovému zpomalení a ničení. Tento efekt může při kombinaci stáří 47 Tuc vysvětlit nedostatek objevů.

S využitím simulace Monte-Carlo nedávný dokument zkoumá tuto možnost a zjistí, že s přílivovými účinky je nedetekování v 47 Tuc zcela vysvětleno, aniž by bylo nutné uvádět další důvody (například nedostatek kovu v klastru). Tým však překročil pouhé vysvětlení nulového výsledku a provedl několik předpovědí, které by sloužily k potvrzení zničení takových planet. Pokud by byla planeta zcela spotřebována, těžší prvky by měly být přítomny v atmosféře své mateřské hvězdy, a tak by měly být detekovatelné prostřednictvím jejich spektra v kontrastu s celkovým chemickým složením shluku. Planety, které byly čistě zbaveny atmosféry naplněním svých Roche Lobes, mohly být stále detekovány jako nadbytek skalnatých super planet.

Další test by mohl vynutit srovnání mezi několika otevřenými shluky viditelnými v Keplerově studii. Pokud astronomové zjistí snížení pravděpodobnosti nalezení horkých Jupiterů odpovídající poklesu s věkem clusteru, potvrdilo by to také hypotézu. Vzhledem k tomu, že v oblasti plánované pro průzkum Kepler existuje několik takových uskupení, je tato možnost nejpřístupnější. Nakonec tento výsledek objasňuje, že pokud by se astronomové spoléhali na metody, které jsou nejvhodnější pro planety s krátkým obdobím, možná budou muset dostatečně rozšířit své pozorovací okno, protože planety s dostatečně krátkým obdobím mohou být náchylné ke spotřebě.

Pin
Send
Share
Send