Як зірки знищують свої планети – нове відкриття NASA TESS – новини науки

Червоні гіганти часто поглинають свої планети, що може вплинути на долю Сонячної системи.

Астрономи, використовуючи супутник NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), з’ясували, що зірки, які переходять у фазу червоного гіганта, значно частіше руйнують або поглинають свої планети, ніж передбачалося раніше. Це відкриття допомагає зрозуміти, що може очікувати Землю, коли Сонце через близько п’ять мільярдів років також пройде цю стадію еволюції, повідомляє Space.

Команда дослідників проаналізувала понад пів мільйона зіркових систем, виділивши 15 000 потенційних планетних сигналів, зафіксованих TESS. За допомогою комп’ютерного алгоритму вони ідентифікували 130 кандидатів у планети, що обертаються навколо зірок, які починають переходити у фазу червоного гіганта, з яких 33 виявили вперше.

Отримані результати, опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, свідчать, що планети набагато рідше зустрічаються поблизу зірок, які вже вступили у фазу червоного гіганта. Це означає, що більшість із них знищуються або втягуються у свої зорі в процесі еволюції.

“Коли зірки залишають головну послідовність, вони можуть швидко втягувати свої планети в спіральне падіння, що закінчується їхнім знищенням. Ми очікували побачити цей ефект, але здивувалися тому, наскільки ефективно такі зірки поглинають свої близькі планети”, — пояснив Едвард Браянт, співавтор дослідження та дослідник Університету Ворвіка.

Під час переходу у фазу червоного гіганта зірка втрачає запаси водню у своєму ядрі. Її внутрішні шари стискаються, а зовнішні — розширюються, унаслідок чого радіус зірки може збільшуватися до тисячі разів. Це розширення стає критичним для планет, розташованих поблизу, оскільки вони потрапляють у зону гравітаційного впливу і зрештою — у саму зорю.

Коли Сонце досягне цього етапу, воно, за прогнозами, поглине Меркурій і Венеру, а можливо, й Землю. Однак навіть якщо наша планета уникне фізичного знищення, умови на її поверхні стануть несумісними з життям. Причиною загибелі планет, за словами вчених, є припливна взаємодія між зіркою та планетою. 

“Так, як Місяць притягує океани Землі, створюючи припливи, планета притягує зірку. Ці взаємодії уповільнюють планету та призводять до скорочення її орбіти, змушуючи її спіралеподібно закручуватися всередину, поки вона або не розпадеться, або не впаде в зірку”, — зазначив Браянт.

Дослідження показало, що ймовірність наявності планет у червоних гігантів становить лише 0,11%, що приблизно на 3% менше, ніж серед зірок головної послідовності. Крім того, кількість великих планет, подібних до Юпітера чи Сатурна, також зменшується зі старінням зірки.

“Земля знаходиться далі від Сонця, на відміну від зниклих планет-гігантів у нашому дослідженні. Вона може пережити фазу червоного гіганта Сонця, але життя на Землі, ймовірно, ні”, — зазначив Вінсент Ван Ейлен, дослідник Університетського коледжу Лондона.

Надалі науковці планують отримати точні маси виявлених планет, щоб визначити, які саме параметри впливають на їхнє “спіралеподібне” знищення. Це допоможе точніше оцінити, чи має Земля шанс пережити перетворення Сонця на червоного гіганта.

Нещодавно астрономи виявили планету-вигнанця, позначену Cha 1107-7626, яка демонструє незрозумілу поведінку, поглинаючи навколишній газ і пил із рекордною швидкістю до 6,6 мільярда тонн речовини на секунду, що робить її найшвидше зростальною планетою без зірки. Цей процес, відомий як акреційний сплеск, характерний для молодих зірок, що змушує вчених замислитися над природою формування таких об’єктів.