Veroorzaakt Tidal Evolution dat sterren planeten eten?

Pin
Send
Share
Send

Met het succes van de Kepler-missie is de levensvatbaarheid van het zoeken naar planeten via doorgangen volwassen geworden. Gebaseerd op het percentage sterren met super-Joviaanse planeten in de omgeving van de zon, zal een Hubble-observatierun op de bolhoop 47 Tuc naar verwachting ongeveer 17 'hete Jupiters' vinden. Toch werd er geen enkele gevonden. Vervolgonderzoeken naar andere regio's van 47 Tuc, gepubliceerd in 2005, meldden ook een soortgelijk gebrek aan signalen.

Kan het subtiele effect van getijdekrachten hebben veroorzaakt dat de planeten door hun moedersterren worden verteerd?

Binnen ons zonnestelsel zijn de effecten van getijdeninvloeden subtieler dan planetaire vernietiging. Maar op sterren met enorme planeten in krappe banen kunnen de effecten heel anders zijn. Zoals een planeet om zijn moederster zou draaien, zou zijn zwaartekracht de fotosfeer van de ster naar zich toe trekken. In een wrijvingsloze omgeving zou de verhoogde bobbel direct onder de planeet blijven. Omdat de echte wereld echte wrijving heeft, zal de bobbel worden verplaatst.

Als de ster langzamer draait dan de baan van de planeet (een waarschijnlijk scenario voor het sluiten van planeten omdat sterren zichzelf vertragen via magnetisch breken tijdens de formatie), zal de bobbel achter de planeet volgen omdat de aantrekkingskracht moet concurreren met het fotosferische materiaal waardoor het trekt. Dit is hetzelfde effect dat plaatsvindt tussen het aarde-maansysteem en daarom hebben we geen getijden wanneer de maan boven ons hoofd is, maar de getijden treden enige tijd later op. Deze achterblijvende bobbel creëert een onderdeel van de zwaartekracht in tegenstelling tot de bewegingsrichting van de planeet, waardoor deze wordt vertraagd. Naarmate de tijd verstrijkt, wordt de planeet door dit koppel dichter bij de ster gesleept, waardoor de zwaartekracht toeneemt en het proces wordt versneld totdat de planeet uiteindelijk de fotosfeer van de ster binnengaat.

Aangezien ontdekkingen van doorvoer ervan uitgaan dat het baanvlak van de planeten precies in lijn is met zijn moederster en onze planeet, is dit in het voordeel van planeten in een zeer krappe baan, aangezien planeten die verder naar buiten gaan, boven of onder hun moederster passeren wanneer ze vanaf de aarde worden bekeken. Het resultaat hiervan is dat planeten die mogelijk met deze methode kunnen worden ontdekt, bijzonder vatbaar zijn voor deze getijdevertraging en vernietiging. Dit effect met de combinatie van de ouderdom van 47 Tuc, kan het gebrek aan ontdekkingen verklaren.

Met behulp van een Monte-Carlo-simulatie onderzoekt een recent artikel deze mogelijkheid en stelt vast dat, met de getijdeneffecten, de niet-detectie in 47 Tuc volledig wordt verklaard zonder de noodzaak om aanvullende redenen op te nemen (zoals metaaltekort in de cluster). Om echter verder te gaan dan alleen het uitleggen van een nulresultaat, heeft het team verschillende voorspellingen gedaan die zouden dienen om de vernietiging van dergelijke planeten te bevestigen. Als een planeet volledig zou zijn verteerd, zouden de zwaardere elementen aanwezig moeten zijn in de atmosfeer van hun moederster en dus detecteerbaar zijn via hun spectra, in tegenstelling tot de algehele chemische samenstelling van de cluster. Planeten die van de atmosfeer waren ontdaan door hun Roche-lobben te vullen, konden nog steeds worden gedetecteerd als een overmaat aan rotsachtige, superaarde.

Een andere test zou de vergelijking tussen verschillende van de open clusters die zichtbaar zijn in het Kepler-onderzoek kunnen verhelderen. Als astronomen een afname van de kans op het vinden van hete Jupiters vinden die overeenkomt met een afname met de clusterleeftijd, zou dit ook de hypothese bevestigen. Aangezien er binnen het voor de Kepler-enquête geplande gebied meerdere van dergelijke clusters bestaan, is deze optie het gemakkelijkst toegankelijk. Uiteindelijk maakt dit resultaat duidelijk dat, als astronomen vertrouwen op methoden die het meest geschikt zijn voor planeten met een korte periode, ze mogelijk hun observatievenster voldoende moeten uitbreiden omdat planeten met een voldoende korte periode vatbaar zijn voor consumptie.

Pin
Send
Share
Send