Astronomi skatās, kā mirušā zvaigzne nojauc planētu, atklājot, kā Zeme varētu nomirt

Marks A. Garliks

Šo rakstu rakstīja Kerola Mundela , no Batas Universitāte , un to sākotnēji publicēja Saruna .

Astronomi ir radījuši pirmais tiešais atklājums no a baltā pundura zvaigzne to riņķo sairstoša mazā planēta, kas galu galā tajā sadursies. Novērojums, ko veicis Keplera kosmiskais teleskops , piedāvā ieskatu tajā, kas varētu notikt ar Zemi pēc dažiem miljardiem gadu, kad Saule, tāpat kā lielākā daļa zvaigžņu, kļūs par balto punduri.

Pētījums, kas publicēts Daba , arī papildina arvien vairāk pētījumu, kuros ziņots, ka pundurzvaigzņu atmosfēra var būt piesārņota ar smagajiem elementiem - dažos gadījumos ar ūdens sastāvdaļām. Zinot, ka planētas var būt šāda piesārņojuma avots, tiek pamatota hipotēze, ka ūdens uz Zemes bija nogulsnējuši akmeņaini ķermeņi no attāliem reģioniem mūsu Saules sistēmā.



Vairums zvaigžņu, tostarp mūsu Saule, būs kļūt par baltajiem punduriem kā viņi mirst - pirms iziet kā melnais punduris vai supernova - kad viņi ir iztērējuši savu kodoldegvielu. Mūsu standarta modelis baltie punduri paredz, ka baltajiem punduriem atmosfērā nebūs elementu, kas būtu smagāki par hēliju, taču arvien vairāk balto punduru atmosfēras mērījumu liecina smagāku elementu klātbūtne piemēram, skābeklis, magnijs, silīcijs un dzelzs. Tas ir pārsteidzoši, jo sagaidāms, ka zvaigznes spēcīgā virsmas gravitācija izraisīs smago elementu ātru nogrimšanu centrā, atstājot vienkāršu ūdeņraža un hēlija atmosfēru.

Viens no šī atmosfēras piesārņojuma izskaidrojumiem ir tāds, ka akmeņaini ķermeņi ar līdzīgām īpašībām kā mūsu Saules sistēmā saduras ar balto punduri un papildina tā atmosfēru ar jauniem smagiem elementiem, tostarp ūdeni. Tomēr līdz šim nebija tiešu pierādījumu tam, ka šādi akmeņaini ķermeņi eksistē vai varētu uzkrist baltajam pundurim.

Jaunā pētījuma autori atklāja planētu, pamanot baltā pundura spilgtuma kritumu - tranzītam līdzīgu signālu. WD 1145+017 (pazīstams arī kā EPIC 201563164). Viņi arī atklāja līdzīgus, bet vājākus signālus - visus ar periodiem no 4,5 līdz piecām stundām. Izmantojot papildu datus no dažādiem Zemes teleskopiem, viņi interpretēja šos kritumus kā laikus, kad zemas masas objekti riņķo baltā pundura priekšā, bloķējot daļu no tā gaismas.

Lai gan kritumu uzvedība laika gaitā ir sarežģīta, komanda uzskata, ka vismaz seši nelieli planētu objekti, kuru masa ir salīdzināma vai mazāka par pundurplanēta Cerera apriņķo WD 1145+017 balto punduri ik pēc 4,5 vai 4,9 stundām. Ķermeņi šķiet akmeņaini ar blīvumi lielāks par Plutonu – vismaz divi grami uz kubikcentimetru. Viņiem ir arī komētām līdzīgas putekļu astes, kas rodas, kad baltā pundura krītošais starojums uzkarsē to virsmas, izraisot tādus minerālus kā, piemēram, ortoklāze unfajalīteveidot plūstošus metāla tvaikus.

Astronomi arī analizēja gaismu no pašas zvaigznes spektroskopija un varētu apstiprināt, ka tas patiešām ir piesārņots ar elementiem, tostarp magniju, alumīniju, silīciju, kalciju, dzelzi un niķeli. Šie elementi, visticamāk, tur nokļuva pēdējo miljonu gadu laikā - pavisam nesen, ņemot vērā, ka punduris izveidojās pirms 175 miljoniem gadu.

Ko tas nozīmē Zemei?

Kad mūsu pašu Saule nomirst, tā sākotnēji paplašināsies, lai kļūtu milzīga sarkano milzu zvaigzne un aprīt Merkurs un Venera . Tas, vai tas paplašināsies, lai sasniegtu Zemi, joprojām ir a debašu jautājums . Kad tās kodoldegviela būs izsmelta, gravitācijas spēks liks Saulei sarukt līdz apmēram pašas Zemes izmēram, bet ar tik lielu blīvumu, ka šīs zvaigznes vērtība būtu tējkarote. ir masa gandrīz 13 tonnas. Šis evolūcijas cikls varētu traucēt citu Saules sistēmas planētu orbītas, palielinot iespēju, ka tās sadursies viena ar otru un galu galā sadalīsies un iekristu Saulē, tāpat kā jaunajā pētījumā.

Saulei līdzīgas zvaigznes un sarkanā milža iekšējā struktūra. ESO/wikipedia, CC BY-SA

Pētījums varētu arī palīdzēt izskaidrot vēl vienu svarīgu jautājumu planetārajā zinātnē: vai ūdens uz Zemes jau atradās pirmatnējā materiālā, kas veidoja mūsu planētu, vai arī to šeit iecēla sadursmes ar citiem ķermeņiem.

Šī gada sākumā tika konstatēts, ka citam baltajam pundurim SDSS J1242 atmosfēra ir piesārņota ar liels skābekļa daudzums , kas radīja iespēju, ka ūdens nesošs asteroīds varētu būt to tur iestādījis. Bet nebija iespējams tieši noteikt akmeņainās gružus, kas izraisīja piesārņojumu šajā sistēmā. Jaunais pētījums sniedz pārliecinošus pierādījumus par saistību starp sairstošiem akmeņainiem ķermeņiem un piesārņotu balto punduru atmosfēru.

Tiek uzskatīts, ka pirms četriem miljardiem gadu Zemi un citas akmeņainās planētas bombardēja komētas un asteroīdi. Lai gan mūsu Saules sistēmas asteroīdi mūsdienās ir neauglīgi objekti, abi pētījumi liecina, ka tie patiešām var pārvadāt vairākus smagus elementus. Iespējams, pirms 4 miljardiem gadu daži no tiem saturēja ūdeni un, iespējams, pat sarežģītas organiskās molekulas, kas nodrošināja to dzīves celtniecības bloki .

Autori cer, ka turpmākie WD 1145+017 un, iespējams, citu sistēmu pētījumi ar tranzīta spektroskopiju varētu atklāt sarežģītāku molekulu klātbūtni neveiksmīgo gružu putekļu astēs.

Kerola Mundela , Astrofizikas nodaļas vadītājs, Batas Universitāte

Šo rakstu sākotnēji publicēja Saruna . Lasīt oriģināls raksts .

Populārākas Kategorijas: Veselība , Dabu , Telpa , Skaidrotājs , Tech , Fizika , Neklasificēts , Cilvēkiem , Sabiedrību , Vidi ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.