Forårsaker tidevannsutvikling stjerner til å spise planeter?

Pin
Send
Share
Send

Med suksessen med Kepler-oppdraget har levedyktigheten av å lete etter planeter via transitter nådd modenhet. Basert på prosentandelen av stjerner med super-joviske planeter i solens nærhet, forventet en Hubble-observasjon å løpe på den kuleklyngen 47 Tuc forventet å finne omtrent 17 "varme Jupitere". Likevel ble det ikke funnet en eneste. Oppfølgingsstudier på andre regioner i 47 Tuc, publisert i 2005, rapporterte også om en lignende mangel på signaler.

Kan den subtile effekten av tidevannskrefter ha ført til at planetene ble fortært av foreldrene sine?

Innenfor solsystemet vårt er effekten av tidevannsinnflytelser mer subtile enn planetarisk ødeleggelse. Men på stjerner med massive planeter i trange bane, kan effektene være veldig forskjellige. Som en planet vil bane rundt sin moderstjerne, ville dens gravitasjonstrekk trekke stjernens fotosfære mot den. I et friksjonsfritt miljø ville den opphøyde bula forbli direkte under planeten. Siden den virkelige verden har reell friksjon, vil bula bli fortrengt.

Hvis stjernen roterer saktere enn planeten går i bane (et sannsynlig scenario for tett i planeter siden stjerner bremser seg via magnetisk brudd under formasjonen), vil buen spore bak planeten siden trekkplassen må konkurrere mot det fotosfæriske materialet som det trekker gjennom. Dette er den samme effekten som skjer mellom Earth-Moon-systemet, og det er grunnen til at vi ikke har tidevann hver gang månen er overhead, men tidevannene oppstår en tid senere. Denne hengende bula skaper en komponent av tyngdekraften i motsetning til planetens bevegelsesretning og bremser den. Når tiden går, blir planeten dratt nærmere stjernen med dette dreiemomentet som øker gravitasjonskraften og akselererer prosessen til planeten til slutt kommer inn i stjernens fotosfære.

Siden transittfunn er avhengige av at planetenes orbitalplan er nøyaktig i tråd med sin moderstjerne og planeten vår, favoriserer dette planeter i en veldig tett bane, siden planeter lenger ut er mer sannsynlig å passere over eller under sin overordnede stjerne når de sees fra Jorden. Resultatet av dette er at planeter som potensielt kan oppdages ved denne metoden, er spesielt utsatt for denne tidevannsavbremsing og ødeleggelse. Denne effekten med kombinasjonen av 47 år gammel Tuc, kan forklare mangel på funn.

Ved å bruke en Monte-Carlo-simulering, undersøker en fersk artikkel denne muligheten og finner at med tidevannseffektene blir ikke-deteksjonen i 47 Tuc fullstendig redegjort for uten behov for å inkludere flere årsaker (for eksempel metallmangel i klyngen). For å gå utover å bare forklare et nullresultat, kom teamet med flere spådommer som ville tjene til å bekrefte ødeleggelsen av slike planeter. Hvis en planet ble fullstendig konsumert, skulle de tyngre elementene være til stede i atmosfærene til sin overordnede stjerne og dermed være påviselige via spektraene deres i kontrast til den samlede kjemiske sammensetningen av klyngen. Planeter som tidvis ble strippet for atmosfærene ved å fylle Roche Lobes, kunne fremdeles oppdages som et overskudd av steinete, superjord.

En annen test kunne inngå sammenligning mellom flere av de åpne klyngene som er synlige i Kepler-studien. Skulle astronomer finne en nedgang i sannsynligheten for å finne varme Jupiters som tilsvarer en reduksjon med klyngebar alder, vil dette også bekrefte hypotesen. Siden flere slike klynger eksisterer i området som er planlagt for Kepler-undersøkelsen, er dette alternativet det mest tilgjengelige. Til syvende og sist gjør dette resultatet klart at hvis astronomer er avhengige av metoder som er best egnet for kortperiode planeter, kan de trenge å utvide observasjonsvinduet tilstrekkelig siden planeter med en tilstrekkelig kort periode kan være utsatt for å bli konsumert.

Pin
Send
Share
Send