Астрономы подтвердили существование почти 4000 экзопланет, большинство из которых находятся в расцвете лет. Исследователи недавно обнаружили одно - или то, что от него осталось - похожее на призрака будущего, которое еще впереди.
Кэтрин Цукерман из National Geographic сообщает, что новое исследование идентифицировало металлический остаток планеты, который в настоящее время мчится вокруг медленно остывающего белого карлика с высокой скоростью, давая астрономам предварительный просмотр гибели нашей собственной солнечной системы.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, астрономы открыли планетарный самородок с помощью Gran Telescopio Canarias на Канарских островах. Исследователи смотрели на диск из обломков, вращающихся вокруг белого карлика на расстоянии около 410 световых лет, используя спектроскопию, которая может определить элементы в небесном теле в зависимости от изменений света, которые они испускают. Они обнаружили много железа, магния, кремния и кислорода в обломочном диске, вероятно, останки скалистых тел, разорванных на части белым карликом, а также газ, похожий на хвост кометы, вытекающий из твердого куска.
Исследователи выдвигают гипотезу, что объект, богатый железом и никелем, является частью ядра малой планеты, попавшей под гравитацию дварфа. Фрагмент, известный как планетезималь, может иметь диаметр от одного километра до нескольких сотен километров, что соответствует размеру самых больших известных астероидов в нашей собственной солнечной системе. Он также находится очень близко к звезде, на расстоянии около 320 000 миль и вращается вокруг нее раз в два часа. Это только второй планетезимал, найденный на орбите белого карлика, и первый, найденный с помощью спектроскопии.
Факт, что фрагмент выживает, удивителен. В целом, большинство планет, каталогизированных астрономами, до сих пор обращаются по орбите к звездам главной последовательности, таким как наше Солнце, которые благополучно сливают водород в гелий в течение миллиардов лет и относительно стабильны по выходу энергии и размеру. В конце концов, когда это топливо заканчивается, эти звезды падают с главной последовательности и раздуваются в красных гигантов, которые жарят планеты, вращающиеся вокруг них ближе всего. В зависимости от своей массы звезда либо взорвется в сверхновой, либо превратится в белого карлика, который через миллиарды лет превратится в мертвого черного карлика.
Ведущий автор Кристофер Мансер из Университета Уорика говорит в пресс-релизе, что сила тяжести белого карлика - примерно в 100 000 раз больше, чем сила тяжести на Земле - разорвет любой нормальный астероид, который был так близко. Исследователи полагают, что для того, чтобы выдержать такой тип стресса, он должен быть изготовлен из железа или железа и никеля, присутствующих в большинстве планетарных ядер. «Тот факт, что мы обнаружили тело, вращающееся вокруг двухчасового периода, является явным доказательством того, что планетарное тело может пережить этот разрушительный процесс», - говорит Мансер Деннису Овербай в «Нью-Йорк Таймс» .
В статье для «Беседы» Мансер говорит, что маловероятно, что ядро пришло с планеты, которая первоначально вращалась вокруг гнома в такой тесной близости. Вместо этого он выдвигает гипотезу о том, что более крупные планеты в ее солнечной системе подталкивали малый объект размером с планету к белому карлику. Затем интенсивная гравитация белого карлика разорвала его корку и мантию, оставив только кусок металлического ядра.
Мансер говорит, что подобный процесс может произойти, когда конец нашей Солнечной системы наступит примерно через 5 миллиардов лет. Солнце слишком мало, чтобы погаснуть при взрыве сверхновой. Вместо этого он превратится в красного гиганта, который поглотит Меркурий, Венеру и, вероятно, также испарит Землю - хотя Марс, вероятно, выживет. Во время этого разрушительного процесса гравитация больших планет, таких как Юпитер, может перебрасывать астероиды и второстепенные планеты в сторону белого карлика, создавая тип поля для мусора, который наблюдал команда.
Астрономы идентифицировали шесть других белых карликов с полями мусора, которые они надеются изучить, чтобы проверить, верна ли теория малых планет. Лиза Кальтнеггер, директор Института Карла Сагана Корнелльского университета, которая не участвовала в исследовании, рассказывает Цукерману из National Geographic, что эти планетезимали могут фактически сталкиваться друг с другом и создавать обитаемые планеты. Попадание кометы на планету может принести запасы воды и ускорить жизнь.
«После того, как белый карлик остынет дальше, мы показали, что такая планета может поддерживать благоприятные условия в течение миллиардов лет», - говорит она. «[Вместо] горячей сухой планеты зомби, вы можете получить планету, где жизнь может начаться заново».
