Время на прочтение: 4 минут(ы)

    Planet Survived its Dying Star: Lessons for the End of Our Solar System

    Ученые обнаружили планету, похожую на Юпитер, пережившую смерть своей звезды. Кредит: Общественное достояние.

    Впервые в истории астрономы получили астрофизические доказательства того, что Юпитер и другие планеты Солнечной системы переживут смерть Солнца. 

    Автор: Дмитрий Верас

    Как погибнет Солнечная система? Это чрезвычайно важный вопрос, над которым исследователи много размышляли, используя наши знания физики для создания сложных теоретических моделей. Мы знаем, что Солнце в конечном итоге станет “белым карликом”, сгоревшим остатком звезды, чей тусклый свет постепенно переходит во тьму. Эта трансформация будет включать в себя насильственный процесс, который уничтожит неизвестное количество его планет.

    Итак, какие планеты переживут смерть Солнца? Один из способов найти ответ – посмотреть на судьбы других подобных планетных систем. Однако это оказалось трудным делом. Слабое излучение белых карликов затрудняет обнаружение экзопланет (планет вокруг звезд, отличных от нашего Солнца), которые пережили эту звездную трансформацию – они буквально находятся в темноте.

    На самом деле, из более чем 4500 известных в настоящее время экзопланет только несколько были найдены вокруг белых карликов – и расположение этих планет предполагает, что они прибыли туда после смерти звезды.

    Этот недостаток данных рисует неполную картину нашей собственной планетарной судьбы. К счастью, сейчас мы заполняем пробелы. В нашей новой статье, опубликованной в журнале Nature, мы сообщаем об открытии первой известной экзопланеты, которая пережила смерть своей звезды без изменения ее орбиты другими планетами, движущимися вокруг – на расстоянии, сравнимом с расстоянием между Солнцем и планетами Солнечной системы.

    Планета, похожая на Юпитер

    Эта новая экзопланета, которую мы обнаружили с помощью обсерватории Кека на Гавайях, особенно похожа на Юпитер как по массе, так и по разделению орбит, и дает нам важнейший снимок выживших планет вокруг умирающих звезд. Превращение звезды в белого карлика включает в себя бурную фазу, в которой она становится раздутым “красным гигантом”, также известным как звезда “гигантской ветви”, в сотни раз больше, чем раньше. Мы считаем, что эта экзопланета только что выжила: если бы она изначально была ближе к своей родительской звезде, она была бы поглощена расширением звезды.

    Когда Солнце в конце концов станет красным гигантом, его радиус фактически достигнет текущей орбиты Земли. Это означает, что Солнце (вероятно) поглотит Меркурий и Венеру, а возможно, и Землю – но мы не уверены.

    Ожидалось, что Юпитер и его спутники выживут, хотя раньше мы не знали наверняка. Но с нашим открытием этой новой экзопланеты мы теперь можем быть более уверены, что Юпитер действительно сделает это. Более того, погрешность в положении этой экзопланеты может означать, что она почти вдвое ближе к белому карлику, чем Юпитер в настоящее время к Солнцу. Если это так, то это дополнительное доказательство того, что Юпитер и Марс сделают это.

    Так может ли какая-либо жизнь пережить эту трансформацию? Белый карлик мог бы питать жизнь на лунах или планетах, которые в конечном итоге окажутся очень близко к нему (примерно одна десятая расстояния между Солнцем и Меркурием) в течение первых нескольких миллиардов лет. После этого радиации будет недостаточно, чтобы поддерживать что-либо.

    Астероиды и белые карлики

    Хотя планеты, вращающиеся вокруг белых карликов, было трудно найти, гораздо легче обнаружить астероиды, распадающиеся вблизи поверхности белого карлика. Чтобы экзостероиды могли так близко подобраться к белому карлику, им нужно иметь достаточный импульс, переданный им выжившими экзопланетами. Следовательно, экзостероиды долгое время считались доказательством того, что экзопланеты тоже существуют.

    Наше открытие, наконец, подтверждает это. Хотя в системе, обсуждаемой в статье, современные технологии не позволяют нам увидеть какие-либо экзоастероиды, по крайней мере, теперь мы можем собрать воедино различные части головоломки судьбы планеты, объединив данные из разных систем белых карликов.

    Связь между экзостероидами и экзопланетами также применима к нашей собственной Солнечной системе. Отдельные объекты в главном поясе астероидов и поясе Койпера (диск во внешней Солнечной системе), вероятно, переживут гибель Солнца, но некоторые из них будут перемещены гравитацией одной из выживших планет к поверхности белого карлика.

    Перспективы будущих открытий

    Новая экзопланета белого карлика была обнаружена с помощью так называемого метода обнаружения микролинзирования. Это показывает, как свет изгибается из-за сильного гравитационного поля, что происходит, когда звезда на мгновение выравнивается с более удаленной звездой, как видно с Земли.

    Гравитация звезды на переднем плане увеличивает свет звезды за ней. Любые планеты, вращающиеся вокруг звезды на переднем плане, будут искривлять и искажать этот увеличенный свет, и именно так мы сможем их обнаружить. Белый карлик, который мы исследовали, находится на четверти пути к центру галактики Млечный Путь, или примерно в 6500 световых годах от нашей Солнечной системы, а более удаленная звезда находится в центре галактики.

    Ключевой особенностью метода микролинзирования является то, что он чувствителен к планетам, которые вращаются вокруг звезд на расстоянии Юпитер – Солнце. Другие известные планеты, вращающиеся вокруг белых карликов, были обнаружены с помощью различных методов, чувствительных к различным разделениям звезд и планет.

    Два примера относятся к планетам, которые пережили превращение звезды в белого карлика и оказались ближе к ней, чем раньше. Один был обнаружен с помощью транзитной фотометрии – метода обнаружения планет, когда они проходят перед белым карликом, что создает провал в свете, получаемом Землей, – а другой был обнаружен с помощью обнаружения испаряющейся атмосферы планеты.

    Еще один метод обнаружения – астрометрия, которая точно измеряет движение белых карликов в небе, – также, по прогнозам, даст результаты. Ожидается, что через несколько лет астрометрия миссии Gaia обнаружит около дюжины планет, вращающихся вокруг белых карликов. Возможно, они могли бы дать более убедительные доказательства того, как именно погибнет Солнечная система.

    Это разнообразие методов обнаружения служит хорошим предзнаменованием для потенциальных будущих обнаружений, которые могут дать дальнейшее представление о судьбе нашей собственной планеты. Но на данный момент недавно открытая экзопланета, похожая на Юпитер, дает самый ясный взгляд в наше будущее.

    Дмитрий Верас – адъюнкт-профессор и научный сотрудник STFC по астрофизике Эрнеста Резерфорда в Университете Уорика. Эта статья была опубликована в Беседе и переиздана по лицензии Creative Commons.

    Насколько публикация полезна?

    Нажмите на звезду, чтобы оценить!

    Средняя оценка / 5. Количество оценок:

    Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

    Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

    Позвольте нам стать лучше!

    Расскажите, как нам стать лучше?

    София Вембо, Певица Победы
    Греческая Полиция Застрелила Молодых Цыган; Протесты Вспыхивают Недалеко От Афин

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Заполните поле
    Заполните поле
    Пожалуйста, введите корректный адрес email.

    Меню