Planeter og deres rester rundt hvite dverger

Pin
Send
Share
Send

Mens supernovaer er stjerners mest dramatiske død, vil 95% av stjernene avslutte livet på en langt mer rolig måte, først oppsvulme til en rød gigant (kanskje noen få ganger for godt mål) før de sakte slipper sine ytre lag til en planetarisk nebula og falmer bort som en hvit dverg. Dette er skjebnen til vår egen sol som vil utvide seg nesten til bane til Mars. Kvikksølv, Venus og Jorden vil bli fullstendig konsumert. Men hva vil skje med resten av planetene i systemet?

Mens mange historier har antydet at når stjernen når den røde gigantfasen, selv før du svelger jorden, vil de indre planetene bli ugjestmilde mens den beboelige sonen vil utvide til de ytre planetene, og kanskje gjøre de nå frosne månene til Jupiter til den perfekte strandferien . Imidlertid vurderer disse situasjonene rutinemessig bare planeter med uendrede baner. Når stjernen mister masse, vil baner endre seg. De som er i nærheten vil oppleve dra på grunn av den økte tettheten av frigitt gass. De lenger ute vil bli skånet, men vil ha baner som sakte ekspanderer når massen interiør til deres bane blir kastet. Planeter med forskjellige radier vil føle kombinasjonen av disse effektene på forskjellige måter og føre til at banene deres endres på måter som ikke er relatert til hverandre.

Denne generelle ristingen av orbitalsystemet vil føre til at systemet igjen blir, "dynamisk", med planeter som migrerer og samhandler mye som de ville da systemet først ble dannet. De mulige nære interaksjonene kan potensielt krasje planeter sammen, kaste dem ut av systemet, inn i elliptiske baner, eller enda verre, inn i selve stjernen. Men kan det finnes bevis for disse planetene?

Et fersk oversiktsdokument utforsker muligheten. På grunn av konveksjon i den hvite dvergen, blir tunge elementer raskt dratt til nedre lag av stjernen og fjern spor av andre elementer enn hydrogen og helium i spektraene. Skulle det oppdages tunge elementer, ville det således være et bevis på kontinuerlig akkresjon enten fra det interstellare mediet eller fra en kilde til omkretsmateriellt materiale. Forfatteren av anmeldelsen viser to tidlige eksempler på hvite dverger med atmosfærer som er forurenset i så henseende: van Maanen 2 og G29-38. Spektrene til begge viser sterke absorpsjonslinjer på grunn av kalsium mens sistnevnte også har fått en støvskive oppdaget rundt stjernen?

Men er denne støvskiven en rest av en planet? Ikke nødvendigvis. Selv om materialet kunne være større gjenstander, for eksempel asteroider, ville mindre støvstore korn bli feid fra solsystemet på grunn av strålingstrykk fra stjernen i løpet av hovedsekvensens levetid. Akkurat som planeter ville asteroidenes baner bli forstyrret, og enhver som passerer for nær stjernen kunne rives i stykker tidevis og forurense stjernen også, om enn i mye mindre skala enn en fordøyd planet. Også langs disse linjene er den potensielle forstyrrelsen av en potensiell Oort-sky. Noen estimater har spådd at en planet som ligner på Jupiter kan ha sin bane utvidet seg så mye som tusen ganger, noe som sannsynligvis vil spre mange i stjernen også.

Nøkkelen til å sortere disse kildene kan igjen ligge i spektroskopi. Mens asteroider og kometer absolutt kan bidra til forurensning av den hvite dvergen, ville styrken til spektrallinjene være en indirekte indikator på den gjennomsnittlige absorpsjonshastigheten og bør være høyere for planeter. I tillegg kan forholdet mellom forskjellige elementer bidra til å begrense hvor den forbrukte kroppen som dannes i systemet. Selv om astronomer har funnet mange gassformige planeter i trange bane rundt vertsstjernene, mistenkes det at disse dannet seg lenger ute der temperaturene ville gi gassen kondens før de ble feid bort. Gjenstander som ble dannet nærmere i, vil sannsynligvis være mer steinete i naturen, og hvis de ble konsumert, ville deres bidrag til spektrene bli forskjøvet mot tyngre elementer.

Med lanseringen av Spitzer teleskop, det er funnet støvskiver som indikerer interaksjoner rundt mange hvite dverger, og forbedrede spektrale observasjoner har indikert at et betydelig antall systemer virker forurenset. "Hvis man tilskriver alle metallforurensede hvite dverger til steinete rusk, er brøkdelen av jordiske planetsystemer som overlever evolusjonen etter hovedsekvensen (minst delvis) så høy som 20% til 30%." Imidlertid synker antallet til noen få prosent, med tanke på andre forurensningskilder. Når observasjonene skrider frem, vil forhåpentligvis astronomer begynne å oppdage flere planeter rundt stjerner mellom hovedsekvensen og den hvite dvergregionen for bedre å utforske denne fasen av planetarisk evolusjon.

Pin
Send
Share
Send

Se videoen: TIMELAPSE OF THE FUTURE: A Journey to the End of Time 4K (Kan 2024).