Когда у нашего Солнца закончится водородное топливо примерно через 5 миллиардов лет, оно превратится в огромную красную гигантскую звезду, сильно сбросив горячие слои плазмы и сделав внутренние планеты хрустящими. Все, что останется, - это расширяющийся пузырь охлаждающего газа, создающий красивую планетарную туманность и белый карлик в центре, сияющий ярко, как звездный алмаз . Хотя мы знаем, что это судьба ближайшей к нам звезды, но как насчет планет? Что будет с Землей ?
Астрономы из Уорикского университета в Великобритании попытались ответить на этот вопрос и придумали элементарное «руководство по выживанию» для планет, попавших в этот мрачный сценарий. Хотя судьба Земли не всегда ясна, исследование, опубликованное в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества , показало, что когда дело доходит до жизни с белым карликом, будут господствовать самые крошечные миры.
Это почему? Мы знаем, что многие звездные системы с белыми карликами имеют большое количество пыли, окружающей их, и с помощью спектроскопических измерений было обнаружено, что пыль загрязняет атмосферы этих звезд. Вывод очевиден: раньше у этих звездных систем на орбите были скалистые планеты (плюс астероиды и кометы), но из-за экстремальных приливных взаимодействий с их белым карликом они были разорваны в клочья и превращены в пыль.
Радиус разрушения
Итак, почему планетные тела смешиваются на орбите белых карликов? Эти экзотические звездные объекты содержат почти всю массу мертвой звезды, из которой они произошли, в сгустке вырожденной материи размером с Землю. Эта чрезвычайная плотность сопровождается невероятно мощным гравитационным полем и приливными силами. Если подойти слишком близко к белому карлику, планета испытает более мощную приливную силу на обращенном к звезде полушарии, чем на противоположном полушарии. В зависимости от того, из чего состоит эта планета, на определенном расстоянии - известном как «радиус разрушения», обозначенном зловещим пыльным кольцом - приливный сдвиг через планету будет слишком большим, и она буквально разорвется на части.
Чтобы понять, где находится радиус разрушения для множества планет разных размеров, исследователи провели динамическое моделирование различных планет на орбите вокруг звезды, похожей на Солнце, когда она умирает и проходит через фазу красного гиганта к белому карлику. Эта бурная фаза жизни звезды нарушит орбиту планет вокруг нее, увлекая их на пыльную смерть или даже выбрасывая на более широкие орбиты.
Вязкость - это все
Интересно, что исследователи обнаружили, что не только масса и состав планет влияют на их чувствительность к приливному сдвигу, но и их вязкость или сопротивление деформации. Они обнаружили, что экзопланеты с низкой вязкостью - аналогичной по консистенции спутнику Сатурна Энцеладу , который является приблизительно однородным - будут унесены к гибели, если они будут находиться в пределах пятикратного радиуса разрушения от белого карлика.
С другой стороны, мир с высокой вязкостью мог бы жить комфортно, если бы он вращался вокруг белого карлика только вдвое больше орбиты разрушения. Недавно астрономы обнаружили плотный объект из « тяжелого металла» вокруг белого карлика, заключенного в пыльный диск. Считается, что этот объект, который не намного больше большого астероида, был металлическим ядром более крупной планеты, которая была разрушена приливным сдвигом, оставив после себя металлическое ядро с высокой вязкостью.
По мере того, как поиск экзопланет (планет, вращающихся вокруг других звезд) становится все более изощренным, в звездных системах белых карликов будет видно больше миров, поэтому исследователи надеются, что это моделирование послужит руководством, которое поможет нам понять, из чего сделаны эти экзопланеты. из.
Но что насчет Земли?
Хотя это динамическое моделирование дало некоторые ключевые идеи о том, что нужно сделать, чтобы не оказаться в пыльной смерти, оно имитирует только однородные объекты. Когда дело касается нашей планеты, проблема усложняется.
«Наше исследование, хотя и сложное в нескольких отношениях, рассматривает только однородные скалистые планеты, которые имеют одинаковую структуру во всем», - сказал ведущий автор Димитри Верас в сопроводительном пресс-релизе Университета Уорика . «Многослойную планету, такую как Земля, было бы значительно сложнее рассчитать, но мы изучаем возможность этого».
Подводя итог, стоит отметить, что он должен быть крошечным и мощным, состоящим из тяжелых металлов, если вы хотите иметь удобную орбиту вокруг белого карлика, не затаскивая вас на смерть. Что касается судьбы Земли, нам придется подождать и посмотреть - но, честно говоря, вы, вероятно, не захотели бы быть здесь, когда наше красное гигантское солнце переключится на "жар".
Узнайте больше о нашей звездной вселенной в иллюстрированном руководстве Сары Гиллингем « Видя звезды: полное руководство по 88 созвездиям ». Мы выбираем похожие названия на основе книг, которые, как нам кажется, вам понравятся, и истории, которую вы только что прочитали. Если вы решите купить его, мы получим часть от продажи.
Вот это интересно
Задолго до того, как у Солнца закончится водород и оно превратится в красного гиганта, оно станет намного горячее, чем сейчас, облучая внутренние планеты. Это, в сочетании с мощными солнечными ветрами , скорее всего, взорвет нашу атмосферу, несомненно, уничтожив всю оставшуюся жизнь.
Первоначально опубликовано: 22 мая 2019 г.
