Forårsager tidevandsudvikling stjerner til at spise planeter?

Pin
Send
Share
Send

Med succes med Kepler-missionen er levedygtigheden af ​​at lede efter planeter via transiter nået modenhed. Baseret på procentdelen af ​​stjerner med super-joviske planeter i Solens nærhed, forventes en Hubble-observationskørsel på den kugleformede klynge 47 Tuc at finde cirka 17 "varme Jupitere". Alligevel blev der ikke fundet en eneste. Opfølgningsundersøgelser af andre regioner i 47 Tuc, offentliggjort i 2005, rapporterede også om en lignende mangel på signaler.

Kunne den subtile effekt af tidevandskræfter have ført til, at planeterne blev fortæret af deres forældre stjerner?

I vores solsystem er virkningerne af tidevandsindflydelser mere subtile end planetarisk ødelæggelse. Men på stjerner med massive planeter i tæt bane, kan virkningerne være meget forskellige. Da en planet kredser om sin moderstjerne, ville dens tyngdekrafttrækning trække stjernens fotosfære mod den. I et friktionsfrit miljø ville den hævede bule forblive direkte under planeten. Da den virkelige verden har reel friktion, vil udbuelsen blive forskudt.

Hvis stjernen roterer langsommere end planeten går i kredsløb (et sandsynligt scenario for tæt på planeter, da stjerner bremser sig via magnetisk brud under dannelse), vil bukken løbe bag planeten, da trækket skal konkurrere imod det fotosfæriske materiale, gennem hvilket det trækkes. Dette er den samme effekt, der sker mellem Earth-Moon-systemet, og derfor har vi ikke tidevand, når månen er overhead, men snarere tidevandene forekommer et stykke tid senere. Denne haltende bule skaber en komponent af tyngdekraften i modsætning til planetens bevægelsesretning og bremser den. Efterhånden som tiden går, trækkes planeten tættere på stjernen ved hjælp af dette drejningsmoment, som øger tyngdekraften og accelererer processen, indtil planeten til sidst kommer ind i stjernens fotosfære.

Da transitopdagelser er afhængige af, at planets orbitalplan er nøjagtigt på linje med dets moderstjerne og vores planet, favoriserer dette planeter i en meget tæt bane, da planeter længere ude er mere tilbøjelige til at passere over eller under deres moderstjerne, når de ses fra Jorden. Resultatet af dette er, at planeter, der potentielt kunne opdages ved hjælp af denne metode, især udsættes for denne tidevandsafbremsning og ødelæggelse. Denne virkning med kombinationen af ​​47-årsalderen, kan forklare manglen på opdagelser.

Ved hjælp af en Monte-Carlo-simulering undersøger et nyligt papir denne mulighed og finder ud af, at der ved tidevandseffekterne ikke er påvist fuldstændigt detektering i 47 Tuc uden behov for at medtage yderligere grunde (såsom metalmangel i klyngen). For at gå ud over blot at forklare et nullresultat fremsatte holdet flere forudsigelser, der ville tjene til at bekræfte ødelæggelsen af ​​sådanne planeter. Hvis en planet blev fuldstændigt fortæret, skulle de tungere elementer være til stede i atmosfæren fra deres moderstjerne og således kunne detekteres via deres spektre i modsætning til den samlede kemiske sammensætning af klyngen. Planeter, der tidligt blev fjernet fra atmosfærerne ved at udfylde deres Roche Lobes, kunne stadig opdages som et overskud af klippefyldte superjordarter.

En anden test kunne opløse sammenligning mellem flere af de åbne klynger, der var synlige i Kepler-undersøgelsen. Hvis astronomer finder et fald i sandsynligheden for at finde varme Jupiters, der svarer til et fald med klynges alder, ville dette også bekræfte hypotesen. Da der findes flere sådanne klynger inden for det område, der er planlagt til Kepler-undersøgelsen, er denne mulighed den mest lettilgængelige. I sidste ende viser dette resultat sig klart, at hvis astronomer er afhængige af metoder, der er bedst egnet til kortperiode planeter, kan de muligvis blive nødt til at udvide deres observationsvindue tilstrækkeligt, da planeter med en tilstrækkelig kort periode kan være tilbøjelige til at blive konsumeret.

Pin
Send
Share
Send