白い小人の周りの惑星とその残党

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超新星は星の最も劇的な死であるが、星の95%ははるかに静かな方法で寿命を終え、最初に赤い巨人に膨潤し(おそらくは数回)、外層をゆっくりと惑星に放出する星雲と白い矮星として消えていく。これは、火星の軌道にほぼ拡大する私たち自身の太陽の運命です。水星、金星、地球は完全に消費されます。しかし、システムの他の惑星はどうなるのでしょうか。

多くの物語は、星が赤い巨大な段階に到達すると、地球を飲み込む前でさえ、居住可能なゾーンが外側の惑星に拡大する一方で、内側の惑星が住みにくくなり、おそらく現在凍結している木星の月が理想的なビーチの逃走場所になることを示唆しています。ただし、これらの状況では、軌道が変化しない惑星のみが日常的に考慮されます。星が質量を失うと、軌道が変わります。近くにいる人は、放出されたガスの密度が増加するため、抗力を受けるでしょう。それらの遠いそれらは免れるでしょうが、それらの軌道への大衆の内部が脱落するにつれてゆっくりと拡張する軌道を持っています。異なる半径の惑星は、これらの影響の組み合わせをさまざまな方法で感じ、軌道を互いに無関係に変化させます。

この軌道システムの一般的な揺れにより、システムは再び動的に「若く」なり、惑星が移動し、システムが最初に形成されたときと同じように相互作用します。起こり得る密接な相互作用により、惑星同士が衝突してシステムから飛び出し、楕円軌道をループ状にしたり、さらに悪いことに、星自体に衝突したりする可能性があります。しかし、これらの惑星の証拠を見つけることができますか?

最近のレビュー論文は可能性を探ります。白色矮星での対流により、重い元素はすぐに星の下層に引きずられ、スペクトル内の水素とヘリウム以外の微量の元素が除去されます。したがって、重い元素が検出された場合、それは星間物質または星間物質の供給源からの継続的な降着の証拠になります。レビューの著者は、この点で汚染された雰囲気のある白い小人の2つの初期の例を挙げています:van Maanen 2とG29-38。両方のスペクトルはカルシウムによる強い吸収線を示していますが、後者は星の周りにダストディスクも検出されていますか?

しかし、このダストディスクは惑星の残骸なのでしょうか?必ずしも。物質は小惑星などのより大きな物体である可能性がありますが、主系列の寿命の間、星からの放射圧により、小さなダストサイズの粒子が太陽系から一掃されます。惑星と同じように、小惑星の軌道は乱され、星に近すぎる通過は、消化された惑星よりはるかに小さいスケールではありますが、潮のように引き裂かれ、星を汚染する可能性があります。また、これらの線に沿って、潜在的なオールト雲の潜在的な混乱があります。いくつかの推定では、木星に似た惑星がその軌道を1000倍も拡大する可能性があり、そのため多くのものが星に散乱する可能性があると予測しています。

これらのソースを分類する鍵は、やはり分光法にあるかもしれません。小惑星と彗星は確かに白色矮星の汚染の一因となる可能性がありますが、スペクトル線の強さは平均吸収率の間接的な指標となり、惑星ではより高くなるはずです。さらに、さまざまな要素の比率は、消費された物体がシステムのどこに形成されたかを制約するのに役立ちます。天文学者はホスト星の周りのタイトな軌道で多数のガス状惑星を発見しましたが、これらは温度がガスが一掃される前に凝縮することを可能にする場所でさらに形成されたと疑われています。より近くに形成されたオブジェクトは、性質上より岩が多い可能性が高く、消費された場合、それらのスペクトルへの寄与はより重い要素にシフトします。

の発売に伴い スピッツァー 相互作用を示す望遠鏡、ダストディスクが多数の白色矮星の周りで見つかり、スペクトル観測の改善により、かなりの数のシステムが汚染されているように見えます。 「金属で汚染されたすべての白色矮星を岩石の破片に起因するとすると、メインシーケンス後の進化(少なくとも部分的に)に耐える地球型惑星システムの割合は、20%から30%にもなります。」しかし、他の汚染源を考慮すると、その数は数パーセントにまで減少します。うまくいけば、観測が進むにつれて、天文学者は主なシーケンスと白い矮小領域の間の星の周りの惑星を発見し始め、この惑星進化のこの段階をよりよく探究するようになるでしょう。

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