Астрономи от Университета Уоруик в Ковънтри, Англия, съобщават, че на 4 април 2019 г. са открили сравнително голям фрагмент от някогашна планета, обикалящ заедно с диск от отломки, обграждащи мъртва звезда.
Звездата е бяло джудже и се намира на 410 светлинни години. Бялото джудже вероятно е разрушило своята звездна система в катаклизма, последвал смъртта му.
Но новооткритият планетен фрагмент се смята, че е богат на тежки метали - желязо и никел - които са му помогнали да оцелее в унищожението.
Астрономите разказват, че фрагментът обикаля орбитата около бялото джудже „по-близо, отколкото бихме очаквали да намерим нещо още живо”.
Те също така съобщават, че фрагментът от планетата има „кометна опашка“ от газ, създавайки пръстен в диска от отломки.
Тази система ни намеква за бъдещето на нашата слънчева система, след около 6 милиарда години, коментират изследователите. Откритието е съобщено в списание Science на 4 април. В прессъобщението на Университета Уоруик астрономите обясняват:
Богатият желязо и никел планетезимал е преживял катастрофата на цялата система, последвана от смъртта на своята звезда-домакин, SDSS J122859.93 + 104032.9. Имайки предвид, че някога е бил част от по-голяма планета, неговото оцеляване е още по-удивително, тъй като е на орбита по-близо до звездата, отколкото се смяташе за възможно, обикаляйки я веднъж на всеки два часа.
Ако обектът е бил на същата орбита в нашата слънчева система, би трябвало да е вътре в Слънцето. Това означава, че трябва да е много плътен и може би е направен от желязо или други тежки метали, за да се предотврати разкъсването от гравитацията на бялото джудже, отбелязва той.
За втори път астрономите намират твърд планетезимал в близка орбита около бяло джудже.
Сега с помощта на най-големия оптичен телескоп в света, телескопа на един от канарските острови, Ла Палма - Gran Telescopio Canarias - изследователите разгледаха:
… oтломките, които обикалят около бялото джудже, образувани от разрушаването на скалистите планети, съставени от елементи като желязо, магнезий, силиций и кислород - четирите ключови строителни блока на Земята и другите скалисти планети. В този диск откриха пръстен от газ, който се излива от твърдо тяло като опашка на кометата. Този газ може да се генерира или от самото тяло, или изпаряващия се прах, докато тялото се сблъсква с малки остатъци в диска.
Жизненият цикъл на нашето слънце. Кредит: ScienceLearningHub.
Ето какво ще се случи, когато Слънцето започне да умира:
Първо, ядреният реактор в центъра на звездата ще изчерпи водородното си гориво. Слънцето ще се разшири в червен гигант, подувайки се до 100 пъти спрямо сегашния си размер и ще погълне Меркурий, Венера и може би дори и нашата собствена планета, заедно с целия живот, какъвто го познаваме.
След това ще преработи хелия в ядрото си, превръщайки го във въглерод, и ще продължи, докато не му се изчерпят материалите и енергията. Най-накрая ще се свие и ще колапсира, изхвърляйки външните си слоеве, докато остане само плътна, светеща сфера, която не е много по-голяма от Земята - бяло джудже - плътно ядро, което бавно се охлажда с времето. Тази конкретна звезда се е свила толкова драматично, че планетезималът не обикаля в първоначалния си радиус. Доказателствата сочат, че той някога е бил част от по-голямо тяло в звездната система и вероятно е бил планета, разкъсана на части, когато звездата започва процеса си на охлаждане.
Водещият автор Кристофър Мансер (Christopher Manser), научен сътрудник в катедрата по физика, казва в прессъобщението на Университета Уоруик:
Звездата първоначално е била около две слънчеви маси, но сега бялото джудже е само 70% от масата на нашето слънце. Също така е много малка - приблизително с размерите на Земята - и това прави звездата, и като цяло всички бели джуджета, изключително плътни.
Гравитацията на бялото джудже е - около 100 000 пъти по-голяма от тази на Земята - всеки астероид ще бъде разкъсан от гравитационните сили, ако премине твърде близо до бялото джудже.
Съавторът Борис Ганзике (Boris Gaensicke), също от Университета на Уоруик, добавя:
Планетeзималът, който открихме, е дълбоко в гравитационния кладенец на бялото джудже, много по-близо до него, отколкото бихме очаквали да намерим нещо живо. Това е възможно само защото трябва да е много плътно и / или много вероятно има вътрешна сила, която да го държи компактно, така че предполагаме, че се състои главно от желязо и никел.
Ако е чисто желязо, то може да оцелее там, където е сега, но също така може да е тяло, което е богато на желязо, но с вътрешна сила, която да го държи заедно, което се съгласува с това, е доста масивен фрагмент от ядрото на планета.
Ако това е така, първоначалното тяло е било с диаметър поне стотина километри, защото само при такъв размер планетите започват да се диференцират - като масло върху вода - и имат по-тежки елементи, които потъват и образуват метално ядро.
Въпреки че екипът не може да види източника на газ, тъй като е малък и блед, Мансер заяви, че това е може би твърд обект като астероид или парче от планета. Той може да има радиус от 400 километра, почти толкова голям, колкото този на Церера, най-големият астероид в нашата Слънчева система.
Възможно е газовете да се изпаряват от повърхността на планетезимала. Една алтернативна хипотеза предполага, че присъствието на желязото в този обект причинява сблъсъци с частици прах, докато се върти около бялото джудже.
Откритието предлага поглед към бъдещето на нашата собствена слънчева система, коментира Мансер.
"Сега имаме поглед в нашето възможно бъдеще", разказва Джеси Кристиансен (Jessie Christiansen), астроном от научния институт на НАСА, който не е участвал в новото проучване.
"Вълнуващо е и малко страшно - и можете да си представите, че това се случва тук".
Когато звездите нарастнат до червени гиганти, те „разчистват“ голяма част от вътрешната част на планетарната си система. В нашата Слънчева система Слънцето ще се разшири до мястото, където в момента обикаля Земята, и ще унищожи Земята, Меркурий и Венера. Марс е отвъд и ще оцелее и продължи по своята орбита.
Общият консенсус е, че след от около 5 до 6 милиарда години нашата Слънчева система ще представлява бяло джудже на мястото на слънцето, обикаляно от Марс, Юпитер, Сатурн, външните планети, както и астероиди и комети. Гравитационните взаимодействия вероятно ще се случат в такива остатъци от планетарни системи, което означава, че по-големите планети могат лесно да тласкат по-малките тела на орбита, която ги отвежда близо до бялото джудже, където те се раздробяват от огромната гравитация.
Преди няколко месеца астрономите от Университета на Уоруик откриха първите директни доказателства, че звездите - бяло джудже се втвърдяват в кристали. Илюстрация на бяло джудже. Кредит: University of Warwick/Mark Garlick.
Междувременно учените се надяват да открият повече планетни системи като тази. Много бели джуджета показват доказателства за "замърсяване" от скалист материал и поне шест изглеждат заобиколени от отломки.
"Всичко това подсказва, че до половината от всички бели джуджета имат планетни системи, които са оцелели в еволюцията си, макар изгубвайки материал", разказва Мансер.
Астрофизикът Лиза Калтенегер (Lisa Kaltenegger), директор на Института Карл Сейгън в Корнелския университет, посочва, че на повечето от звездите във Вселената им предстои да станат бели джуджета, след като умрат. (Само звезди, които са много по-масивни от Слънцето, са достатъчно големи, за да се взривят в свръхнова и в крайна сметка да образуват черна дупка).
Калтенегер, която не е участвала в най-новото проучване, миналата година публикува анализ в Astrophysical Journal Letters, в който се казва, че планети в близка орбита около бяло джудже биха могли да бъдат обитавани милиарди години.
Това последно откритие "е първата част от пъзела, какво може да се случи на планетите около белите джуджета и дали те могат да останат там известно време", коментира тя.
Източници:
This heavy metal mini planet survived the death of its star, The Washington Post, Sarah Kaplan
Astronomers find a planet fragment orbiting a dead star, Еarth&Sky, Deborah Byrd
A Planetesimal Orbiting Within the Debris Disc Around a White Dwarf Star, Science, University of Warwick
Heavy metal planet fragment survives destruction from dead star, University of Warwick
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари