העובדה העגומה של היקום היא שכל הכוכבים ימותו, בסופו של דבר. וכשהם עושים, מה קורה לתינוקות שלהם? בדרך כלל, הפרוגנוזה לכוכבי הלכת סביב כוכב גוסס אינה טובה, אך מחקר חדש טוען כי חלקם עשויים לשרוד.
קבוצה של אסטרונומים התבוננה מקרוב במתרחש כאשר כוכבים, כמו השמש שלנו למשל, הופכים לגמדים לבנים בשלהי חייהם. כפי שמתברר, כוכבי לכת צפופים יותר כמו כדור הארץ עשויים לשרוד את האירוע. אבל, רק אם הם נמצאים במרחק הנכון.
מחקר חדש זה בא מאסטרונומים בקבוצת אסטרונומיה ואסטרופיסיקה באוניברסיטת וורוויק. העיתון שלהם פורסם בהודעות החודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. הכותרת היא "הרפיה וסיבוב של כוכבי לכת המנהלים אינטראקציה נאותה עם גמדים לבנים".
גמד לבן הוא המצב הסופי של כוכב שאינו מסיבי מספיק בכדי להפוך לכוכב נויטרונים. בדרך החלב שלנו כ 97% מהכוכבים יהפכו לגמדים לבנים.
"העיתון הוא אחד המחקרים המוקדמים לראשונה אי פעם שחוקרים את השפעות הגאות והשפל בין הגמדים הלבנים לכוכבי הלכת."
ד"ר דימיטרי ורס, אוניברסיטת וורוויק.
כשכוכב מתיש את הדלק שלו והופך לגמד לבן, זה לא מעבר עדין. הכוכב מפוצץ את שכבות הגזים החיצוניות שלו והם מהווים ערפילית פלנטרית. ניתן לגרוס באלימות את כל כוכבי הלכת המקיפים על ידי גירוש גזי קטציסטי זה.
לאחר מכן, כל גופות שנותרו בחיים יהיו כפופות לכוח גאות ושפל מאסיבי שנוצר כאשר הכוכב מתמוטט למדינתו הגמישה הצפופה-העל. כוחות הגאות והשפל יכלו להעביר כל כוכב לכת למסלולים חדשים, או אפילו להוציא אותם ממערכת השמש לחלוטין.
מתחם התרחיש ההרסני הזה הוא פליטת רנטגן קטלנית. אם חלק מגוויות המסתובבות נהרסות או מורחים מחומר, חומר זה יכול ליפול לכוכב ולגרום לגמד הלבן לפלוט צילומי רנטגן. קשה לדמיין חיים כלשהם ששרדו את המעבר של כוכב לגמד לבן, אבל אם היו כאלה, איכשהו, צילומי הרנטגן היו המהפכה. בכל מקרה, הסביבה סביב גמד לבן אינה מקום נחמד להיות בו.
על פי המחקר החדש הזה, כוכבי לכת מסוימים יכולים לשרוד את הסביבה הקטלנית הזו, אם הם מספיק צפופים ואם הם נמצאים במרחק הנכון.
ההישרדות שלהם תלויה במשהו שנקרא "רדיוס ההרס". רדיוס ההרס הוא "המרחק מהכוכב שבו אובייקט המוחזק רק בכוח המשיכה שלו יתפורר בגלל כוחות הגאות והשפל", על פי הודעה לעיתונות. אם כוכבי לכת כלשהם נהרסים על ידי הגמד הלבן, טבעת הפסולת הזו תיווצר ברדיוס ההרס.
המחקר מראה גם שככל שכוכב לכת מאסיבי יותר, כך הוא פחות סביר לשרוד את האינטראקציות הגאות והשפל במערכת השמש שלו. כוכב לכת פחות מסיבי יופעל על ידי אותם כוחות, אך המסה התחתונה שלו עשויה לאפשר לו לשרוד.
ההישרדות של כל כוכב לכת נתון מורכבת ותלויה במספר גורמים, כמו המסה והמיקום שלו יחסית לרדיוס ההרס. אבל זה גם תלוי בצמיגות של כוכב לכת. הכוכב יכול לבלוע סוג אחד של Exoplanet המכונה "Exo-Earth צמיגות נמוכה" אפילו אם הם נמצאים במרחק של פי חמש מהמרחק ממרכז הגמד הלבן ורדיוס ההרס שלו. (אנצלדוס הוא דוגמא טובה לגוף בעל צמיגות נמוכה.)
יש גם "אדמות חיצוניות בעלות צמיגות גבוהה" הניתנות לבליעה בקלות אם הן ממוקמות במרחק כפול מההפרדה בין מרכז הגמד הלבן לרדיוס ההרס שלו. אקסו-כדור הארץ בעל צמיגות גבוהה הוא כוכב לכת עם גרעין צפוף המורכב כולו מאלמנטים כבדים יותר.
המחבר הראשי של העיתון הוא ד"ר דימיטרי ורס מהמחלקה לפיזיקה של אוניברסיטת וורוויק. ד"ר ורס אמר, "העיתון הוא אחד המחקרים המוקדמים לראשונה שאי פעם חקרו את השפעות הגאות והשפל בין הגמדים הלבנים לכוכבי הלכת. דוגמנות מסוג זה תהיה בעלת רלוונטיות הולכת וגוברת בשנים הקרובות, כאשר ככל הנראה יתגלו גופות סלעיות נוספות בסמוך לגמדים לבנים. "
ד"ר ורס ממהר להצביע על גבולות המחקר הזה. זה חל רק על כוכבי לכת הומוגניים. זה אומר כוכבי לכת שהמבנה שלהם זהה, ולא כוכב לכת כמו כדור הארץ, עם ריבוי שכבות במבנה שלו. דוגמנות כוכבי לכת כמו כדור הארץ היא מסובכת ביותר.
"המחקר שלנו, אף שהוא מתוחכם מכמה בחינות, מתייחס רק לכוכבי לכת סלעיים הומוגניים התואמים במבנה שלהם לאורך כל הדרך", אמר ד"ר ורס. "כוכב לכת רב שכבתי, כמו כדור הארץ, יהיה מסובך משמעותית לחישוב, אך אנו בודקים את היתכנות לעשות זאת גם כן."
"... המחקר שלנו מראה כי כוכבי לכת סלעיים יכולים לשרוד אינטראקציות גאות ושפל עם הגמד הלבן באופן שדוחף את כוכבי הלכת מעט כלפי חוץ."
ד"ר דימיטרי ורס, אוניברסיטת וורוויק.
המחקר מצביע על המורכבות של קביעת מרחק בטוח מכוכב ננס לבן. אבל תמיד יהיה מרחק בטוח. עבור כוכב לכת סלעי והומוגני, הוא אמור להיות מסוגל לעמוד בפני התערבות ולשרוד את כוחות הגאות והשפל אם הוא נמצא במרחק מהגמד הלבן של "כשליש מהמרחק בין מרקורי לשמש" על פי המחקר.
מחקר זה יעזור לעצב את האופן בו אסטרונומים צדים אחר Exoplanets סביב כוכבי גמד לבן. ומכיוון שכוכבי ננס לבן הם כה בשפע, מובטחת שימושיות המחקרים.
"המחקר שלנו מבקש מאסטרונומים לחפש כוכבי לכת סוערים בקרבת - אך רק מחוץ ל - רדיוס ההרס של הגמד הלבן", אמר ד"ר עד כה תצפיות התמקדו באזור פנימי זה, אך המחקר שלנו מראה כי כוכבי לכת סלעיים יכולים לשרוד גאות ושפל אינטראקציות עם הגמד הלבן באופן שדוחף את כוכבי הלכת מעט כלפי חוץ. "
ד"ר ורס אומר כי המחקר שלהם מודיע גם על חיפוש אחר exoplanets סביב גמדים לבנים על ידי חיפוש של חתימה גיאומטרית של exoplanet בדיסק הפסולת. זו עובדה ידועה שגופים בטבעת פסולת, או בדיסק פרוטו-פלנטרי, יכולים להשאיר את חותמם בזירה, ומסמל את נוכחותם בפני משקיפים מרוחקים.
"אסטרונומים צריכים לחפש חתימות גיאומטריות גם בדיסקי פסולת ידועים. חתימות אלה יכולות להיות תוצאה של הפרעות כבידה מכוכב לכת השוכן ממש מחוץ לרדיוס ההרס, "אמר ד"ר. במקרים אלה, הדיסקים היו נוצרים מוקדם יותר על ידי ריסוק אסטרואידים המתקרבים מדי פעם ונכנסים לרדיוס ההרס. של הגמד הלבן. "
עם טלסקופים חזקים יותר שיופיעו ברשת בשנים הקרובות, ובחיפוש אחר exoplanets המשתרעים, הצוות שמאחורי העיתון מקווה שעבודתם תסייע לציידי כדור הארץ לחקור את מערכות הגמדים הלבנים בהצלחה.
