Μαθήματα για το τέλος του ηλιακού μας συστήματος

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν πλανήτη που μοιάζει με τον Δία, ο οποίος επέζησε του θανάτου του αστεριού του. του αποδίδεται: δημόσιος τομέας.

Για πρώτη φορά, οι αστρονόμοι έχουν αστροφυσικά στοιχεία για αυτό Ο Δίας και άλλοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα Θα επιβιώσει από τον θάνατο του ήλιου.

με Δημήτρης Φέρρας

Πώς θα πεθάνει το ηλιακό σύστημα; Είναι μια πολύ σημαντική ερώτηση για την οποία οι ερευνητές έχουν συχνά σκεφτεί, χρησιμοποιώντας τις γνώσεις μας στη φυσική για να δημιουργήσουν σύνθετα θεωρητικά μοντέλα. Γνωρίζουμε ότι ο Sunλιος θα γίνει τελικά ένας «λευκός νάνος», ένα καμένο αστρικό κατάλοιπο του οποίου το αχνό φως εξασθενεί σταδιακά στο σκοτάδι. Αυτός ο μετασχηματισμός θα περιλαμβάνει μια βίαιη διαδικασία που θα καταστρέψει έναν άγνωστο αριθμό πλανητών του.

Ποιοι πλανήτες θα επιβιώσουν λοιπόν από τον θάνατο του ήλιου; Ένας τρόπος για να αναζητήσετε την απάντηση είναι να εξετάσετε την τύχη άλλων παρόμοιων πλανητικών συστημάτων. Ωστόσο, αυτό αποδείχθηκε δύσκολο. Η ασθενής ακτινοβολία από λευκούς νάνους καθιστά δύσκολο να προσδιοριστεί ποιοι εξωπλανήτες (πλανήτες γύρω από άστρα εκτός του Sunλιου μας) επέζησαν από αυτόν τον αστρικό μετασχηματισμό – βρίσκονται κυριολεκτικά στο σκοτάδι.

Στην πραγματικότητα, από τους περισσότερους από 4.500 εξωπλανήτες που είναι σήμερα γνωστοί, μόνο λίγοι έχουν βρεθεί γύρω από λευκούς νάνους – και η τοποθεσία αυτών των πλανητών υποδηλώνει ότι έφτασαν εκεί μετά το θάνατο του αστεριού.

Αυτή η έλλειψη δεδομένων δίνει μια ατελή εικόνα της πλανητικής μας μοίρας. Ευτυχώς, τώρα συμπληρώνουμε τα κενά. Στο νέο μας έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο ψυχραιμία φύση, Αναφέρουμε την ανακάλυψη του πρώτου γνωστού εξωπλανήτη που επέζησε από το θάνατο του άστρου του χωρίς να αλλάξει την τροχιά του από άλλους πλανήτες που κινούνται γύρω του – περιφερόμενοι σε απόσταση παρόμοια με εκείνη μεταξύ του Sunλιου και των πλανητών του Ηλιακού Συστήματος.

Πλανήτης που μοιάζει με τον Δία

Αυτός ο νέος εξωπλανήτης, που ανακαλύψαμε με το Παρατηρητήριο Κεκ στη Χαβάη, είναι ιδιαίτερα παρόμοιος με τον Δία τόσο στον τροχιακό όσο και στον μαζικό διαχωρισμό του και μας παρέχει μια σημαντική ματιά στους επιζώντες του πλανήτη γύρω από τα αστέρια που πεθαίνουν. Ο μετασχηματισμός ενός αστέρα σε λευκό νάνο περιλαμβάνει μια βίαιη φάση κατά την οποία ένας διευρυμένος «κόκκινος γίγαντας», γνωστός και ως αστέρας «γίγαντας κλαδιού», γίνεται εκατοντάδες φορές μεγαλύτερος από πριν. Νομίζουμε ότι αυτός ο εξωπλανήτης μόλις επιβίωσε: αν ήταν πιο κοντά στο άστρο του στην αρχή, θα είχε κατακλυστεί από την επέκταση του αστέρα.

READ  Πώς επιλέγει η ανάπτυξη των νωτιαίων μυελών «κεφάλι» ή «ουρά»;

Όταν ο Sunλιος γίνει τελικά ένας κόκκινος γίγαντας, η ακτίνα του θα φτάσει πραγματικά προς τα έξω στην τρέχουσα τροχιά της Γης. Αυτό σημαίνει ότι ο Sunλιος (πιθανότατα) θα καταπιεί τον Ερμή και την Αφροδίτη, και πιθανώς τη Γη – αλλά δεν είμαστε σίγουροι.

Ο Δίας και τα φεγγάρια του αναμενόταν να επιβιώσουν, αν και δεν το γνωρίζαμε με σιγουριά προηγουμένως. Αλλά με την ανακάλυψή μας για αυτόν τον νέο εξωπλανήτη, μπορούμε τώρα να είμαστε πιο σίγουροι ότι ο Δίας θα τα καταφέρει πραγματικά. Επιπλέον, το περιθώριο σφάλματος για τη θέση αυτού του εξωπλανήτη θα μπορούσε να σημαίνει ότι είναι τόσο κοντά στο μισό λευκό νάνο όσο ο Δίας αυτή τη στιγμή από τον Sunλιο. Αν ναι, αυτό είναι περαιτέρω απόδειξη της υπόθεσης ότι ο Δίας και ο Άρης θα τα καταφέρουν.

Μπορεί κάποια ζωή να επιβιώσει από αυτή τη μεταμόρφωση; Ένας λευκός νάνος μπορεί να παρατείνει τη ζωή σε φεγγάρια ή πλανήτες που φτάνουν κοντά τους (περίπου το ένα δέκατο της απόστασης μεταξύ Sunλιου και Ερμή) μέσα στα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια. Μετά από αυτό, δεν θα υπάρχει αρκετή ακτινοβολία για να διατηρηθεί οτιδήποτε.

Αστεροειδείς και λευκοί νάνοι

Αν και είναι δύσκολο να βρεθούν πλανήτες σε τροχιά γύρω από λευκούς νάνους, οι αστεροειδείς είναι πολύ πιο εύκολο να εντοπιστούν κοντά στην επιφάνεια του λευκού νάνου. Για να πλησιάσουν οι εξωπλανήτες σε έναν λευκό νάνο, πρέπει να έχουν αρκετή ορμή ώστε να τους μεταδοθεί επιβιώνοντας από τους εξωπλανήτες. Ως εκ τούτου, έχει υποβληθεί εδώ και καιρό ότι τα εξωστεροειδή είναι απόδειξη αυτού Υπάρχουν επίσης εξωπλανήτεςΤο

READ  Κατασκευάστηκε η πρώτη διεπαφή αερίου-υγρού που μπορεί να ελεγχθεί σε νανοκλίμακα

Το εύρημα μας παρέχει τελικά επιβεβαίωση αυτού. Αν και στο σύστημα που συζητήθηκε στην εργασία, η τρέχουσα τεχνολογία δεν μας επιτρέπει να βλέπουμε εξωστεροειδή, τουλάχιστον τώρα μπορούμε να συνδυάσουμε διαφορετικά κομμάτια του παζλ της πλανητικής μοίρας ενσωματώνοντας στοιχεία από διαφορετικά συστήματα λευκών νάνων.

Η σύνδεση μεταξύ εξωστεροειδών και εξωπλανητών ισχύει και για το ηλιακό μας σύστημα. Μεμονωμένα αντικείμενα στην κύρια ζώνη του αστεροειδή και τη ζώνη Kuiper (δίσκος στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα) είναι πιθανό να επιβιώσουν από τον θάνατο του ήλιου, αλλά μερικά θα μετακινηθούν από τη βαρύτητα από έναν από τους υπόλοιπους πλανήτες προς την επιφάνεια του λευκού νάνου.

προοπτικές για μελλοντικές ανακαλύψεις

Βρέθηκε ένας νέος εξωπλανήτης λευκού νάνου με αυτό που είναι γνωστό ως μέθοδος ανίχνευσης μικροελέγχου. Αυτό εξετάζει πώς το φως κάμπτεται λόγω του ισχυρού βαρυτικού πεδίου, το οποίο συμβαίνει όταν ένα αστέρι ευθυγραμμίζεται στιγμιαία με ένα πιο μακρινό αστέρι, όπως φαίνεται από τη Γη.

Η βαρύτητα από το αστέρι σε πρώτο πλάνο ενισχύει το φως από το αστέρι πίσω του. Οποιοσδήποτε πλανήτες περιστρέφονται γύρω από το άστρο σε πρώτο πλάνο θα λυγίσουν και θα παραμορφώσουν αυτό το μεγεθυμένο φως, και έτσι μπορούμε να το ανιχνεύσουμε. Ο λευκός νάνος που μελετήσαμε είναι το ένα τέταρτο του δρόμου προς το κέντρο του Γαλαξία μας, ή περίπου 6.500 έτη φωτός από το ηλιακό μας σύστημα, και το πιο μακρινό αστέρι βρίσκεται στο γαλαξιακό κέντρο.

Το κύριο πλεονέκτημα της τεχνολογίας microlens είναι ότι είναι ευαίσθητο σε πλανήτες που περιφέρονται γύρω από αστέρια στην απόσταση του Δία και του Sunλιου. Άλλοι γνωστοί πλανήτες σε τροχιά γύρω από λευκούς νάνους έχουν βρεθεί με διαφορετικές τεχνικές που είναι ευαίσθητες σε διαφορετικούς διαχωρισμούς μεταξύ άστρων και πλανητών.

READ  Είναι η βαρύτητα μια κβαντική δύναμη; Οι επιστήμονες του εργαστηρίου Berkeley προσπαθούν να το ανακαλύψουν.

Δύο παραδείγματα αφορούν πλανήτες που επέζησαν από τη μετατροπή ενός αστεριού σε λευκό νάνο και κατέληξαν πολύ πιο κοντά σε αυτόν από πριν. Ο ένας βρέθηκε με παροδική φωτομετρία – μια μέθοδος ανίχνευσης πλανητών καθώς περνούν μπροστά από έναν λευκό νάνο, προκαλώντας μείωση του φωτός που δέχεται η Γη – και η άλλη ανακαλύφθηκε ανιχνεύοντας την ατμόσφαιρα ατμοποίησης του πλανήτη.

Μια άλλη τεχνική ανίχνευσης – η αστρομετρία, η οποία μετρά με ακρίβεια την κίνηση των λευκών νάνων στον ουρανό – αναμένεται επίσης να δώσει αποτελέσματα. Μέσα σε λίγα χρόνια, η αστρομετρία της αποστολής Gaia αναμένεται να βρει περίπου δώδεκα πλανήτες σε τροχιά γύρω από λευκούς νάνους. Perhapsσως αυτά θα μπορούσαν να δώσουν καλύτερες ενδείξεις για το πώς ακριβώς πέθανε το ηλιακό σύστημα.

Αυτή η ποικιλία τεχνικές ανακάλυψης Προμηνύει καλά για πιθανές μελλοντικές ανακαλύψεις, οι οποίες μπορεί να παρέχουν περαιτέρω εικόνα για τη μοίρα του πλανήτη μας. Αλλά προς το παρόν, ο πρόσφατα ανακαλυφθείς εξωπλανήτης που μοιάζει με τον Δία παρέχει την πιο ξεκάθαρη ματιά στο μέλλον μας.

Ο Dimitri Ferras είναι Αναπληρωτής Καθηγητής και Ernest Rutherford Fellow στην Αστροφυσική στο STFC, University of Warwick. Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε στο Συνομιλία Αναδημοσιεύεται με άδεια Creative Commons.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *