Kiedy w ciągu około 5 miliardów lat nasze Słońce wyczerpie się z paliwa wodorowego, puchnie do postaci wielkiego czerwonego olbrzyma - gwałtownie wyrzucając gorące warstwy plazmy i gotując wewnętrzne planety na ostry kształt. Wszystko, co pozostanie, to rozszerzający się bąbel gazu chłodzącego, tworzący piękną mgławicę planetarną i białego karła w środku, świecący jasno jak gwiezdny diament . Chociaż wiemy, że taki jest los naszej najbliższej gwiazdy, co z planetami? Co się stanie z Ziemią ?
Astronomowie z Uniwersytetu Warwick w Wielkiej Brytanii podjęli próbę odpowiedzi na to pytanie i opracowali podstawowy „przewodnik przetrwania” dla planet, które znalazły się w tym ponurym scenariuszu. Chociaż los Ziemi niekoniecznie jest jasny, badanie opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ujawniło, że jeśli chodzi o życie z białym karłem, królować będą najmniejsze światy.
Dlaczego? Wiemy, że wiele układów gwiazd białych karłów otacza duże ilości pyłu, a dzięki pomiarom spektroskopowym odkryto pył zanieczyszczający atmosfery tych gwiazd. Wniosek jest jasny: te układy gwiezdne miały kiedyś na orbicie skaliste planety (plus asteroidy i komety), ale w wyniku ekstremalnych oddziaływań pływowych z ich białym karłem zostały rozerwane na strzępy i zmielone na pył.
Promień zniszczenia
Dlaczego więc ciała planetarne mieszają się na orbicie białego karła? Te egzotyczne gwiezdne obiekty zawierają prawie całą masę martwej gwiazdy, z której pochodzą, w postaci zdegenerowanej materii wielkości Ziemi. Przy tej ekstremalnej gęstości pojawia się niewiarygodnie potężne pole grawitacyjne i siły pływowe. Gdy zbliżysz się zbyt blisko do białego karła, planeta doświadczy silniejszej siły pływowej na półkuli zwróconej w stronę gwiazdy niż na półkuli odwróconej. W zależności od tego, z czego składa się ta planeta, w pewnej odległości - znanej jako „promień zniszczenia”, wyznaczonej przez złowieszczy, pyłowy pierścień - ścinanie pływowe przez planetę będzie zbyt duże i zostanie dosłownie rozerwane.
Aby zrozumieć, gdzie znajduje się promień zniszczenia dla różnych planet o różnych rozmiarach, naukowcy przeprowadzili dynamiczne symulacje różnych planet na orbicie wokół gwiazdy podobnej do Słońca, gdy umiera i przechodzi przez fazę czerwonego olbrzyma do białego karła. Ta gwałtowna faza życia gwiazdy zakłóci orbitę planet wokół niej, ciągnąc je na zakurzoną śmierć, a nawet wyrzucając na szersze orbity.
Lepkość jest wszystkim
Co ciekawe, naukowcy odkryli, że nie tylko masa i skład planet wpływa na to, jak wrażliwe są one na ścinanie pływowe, ale to ich lepkość lub opór, jaki muszą być zdeformowane. Odkryli, że egzoplanety o niskiej lepkości - o konsystencji podobnej do księżyca Saturna Enceladus , który jest w przybliżeniu jednorodny - zostałyby wciągnięte w zagładę, gdyby znajdowały się w promieniu pięciokrotnie większym od białego karła.
Z drugiej strony świat o wysokiej lepkości mógłby żyć wygodnie, gdyby okrążył białego karła tylko dwukrotnie w stosunku do orbity zniszczenia. Niedawno astronomowie odkryli gęsty obiekt „ ciężkiego metalu” wokół białego karła osadzonego w zakurzonym dysku. Uważa się, że ten obiekt, który nie jest dużo większy niż duża asteroida, był metalowym rdzeniem większej planety, która została zniszczona przez ścinanie pływowe, pozostawiając za sobą metalowy rdzeń o wysokiej lepkości.
W miarę jak poszukiwanie egzoplanet (planet krążących wokół innych gwiazd) staje się coraz bardziej wyrafinowane, więcej światów będzie można zobaczyć w układach gwiezdnych białych karłów, więc naukowcy mają nadzieję, że te symulacje posłużą jako przewodnik, który pomoże nam zrozumieć, z czego powstają te egzoplanety. z.
Ale co z Ziemią?
Chociaż ta dynamiczna symulacja dostarczyła pewnych kluczowych informacji na temat tego, co trzeba zrobić, aby uniknąć wciągnięcia w zakurzoną śmierć, symuluje tylko jednorodne obiekty. Jeśli chodzi o naszą planetę, problem staje się bardziej złożony.
„Nasze badanie, choć wyrafinowane pod kilkoma względami, dotyczy tylko jednorodnych planet skalistych, które są spójne pod względem struktury” - powiedział główny autor Dimitri Veras w towarzyszącym komunikacie prasowym University of Warwick . „Planeta wielowarstwowa, taka jak Ziemia, byłaby znacznie bardziej skomplikowana do obliczenia, ale badamy również wykonalność takiego działania”.
Podsumowując, opłaca się być malutkim i potężnym, zbudowanym z metali ciężkich, jeśli chcesz mieć wygodną orbitę wokół białego karła bez ciągnięcia go na śmierć. Jeśli chodzi o los Ziemi, będziemy musieli poczekać i zobaczyć - ale szczerze mówiąc, prawdopodobnie nie chciałbyś tu być, gdy nasze czerwone olbrzymie słońce zamieni się w „pieczenie”.
Dowiedz się więcej o naszym gwiezdnym wszechświecie z ilustrowanego przewodnika Sary Gillingham „ Seeing Stars: A Complete Guide to the 88 Constellations ”. Wybieramy tytuły pokrewne na podstawie książek, które naszym zdaniem Ci się spodobają, oraz historii, którą właśnie przeczytałeś. Jeśli zdecydujesz się na zakup, otrzymamy część wyprzedaży.
Teraz to jest interesujące
Na długo zanim Słońcu wyczerpie się wodór i stanie się czerwonym olbrzymem, stanie się dużo gorętszy niż teraz, napromieniowując wewnętrzne planety. To, w połączeniu z potężnymi wiatrami słonecznymi , prawdopodobnie wysadzi naszą atmosferę, niewątpliwie niszcząc całe życie, które pozostało.
Pierwotnie opublikowano: 22 maja 2019 r
