По мере того как звёзды, подобные нашему Солнцу, приближаются к концу своего жизненного цикла, они совершают преобразующее путешествие, которое существенно влияет на планеты, вращающиеся вокруг них. Новые исследования, основанные на данных космического телескопа NASA TESS, предоставляют убедительные доказательства того, что эти стареющие звёзды активно уничтожают планеты, находящиеся близко к ним — явление, которое ранее теоретизировалось, но теперь непосредственно наблюдается.
Эволюция звёзд и их планет
Звёзды проводят большую часть своего существования в стабильной фазе, известной как «главная последовательность», где в их ядрах водород превращается в гелий. Однако, когда звезда исчерпывает запасы водорода, она начинает эволюционировать. Для звёзд, подобных нашему Солнцу по массе, этот переход включает в себя расширение в красного гиганта — фазу, характеризующуюся значительным увеличением размера и охлаждением поверхности. Это расширение представляет серьёзную угрозу для планет на близких орбитах, поскольку они могут быть поглощены растущей звёздной оболочкой.
Поиск исчезающих планет
Астрономы Эдвард Брайант и Винсент Ван Эйленн сосредоточились на 22 456 941 звезде, которые недавно вступили в пост-главную последовательность. Они использовали компьютерный алгоритм для анализа этих звёзд на предмет небольших падений яркости, которые указывают на прохождение планеты перед звездой — метод, известный как метод транзита. Исследователи конкретно нацелились на гигантские планеты с короткими периодами обращения — планеты, которые совершают оборот за 12 дней или меньше.
Их анализ выявил существование 130 планет и кандидатных планет, вращающихся вокруг этих звёзд, в том числе 33 ранее неизвестных. Важно отметить, что они обнаружили, что близкие гигантские планеты гораздо менее распространены вокруг звёзд, которые значительно расширились и охладились, превратившись в красные гиганты, что указывает на то, что многие из них уже были уничтожены.
Разрушительная сила приливных взаимодействий
Уничтожение этих планет, вероятно, связано с «гравитационной борьбой», известной как приливное взаимодействие. По мере эволюции и расширения звезды возрастает сила гравитационного притяжения, оказываемого близкой планетой. Подобно тому, как Луна влияет на приливы на Земле, гравитация планеты тянет звезду, а звезда одновременно тянет на планету. Это взаимное тяготение замедляет орбиту планеты и заставляет её спирально приближаться к звезде. В конечном итоге планета либо распадается, либо непосредственно падает в звезду.
«Это весомые доказательства того, что по мере того как звёзды уходят с главной последовательности, они могут быстро заставить планеты закручиваться и уничтожаться», — сказал доктор Брайант, астроном из University College London и University of Warwick. Исследователи были удивлены эффективностью, с которой эти звёзды, по-видимому, поглощают свои близкие планеты.
Значение для нашей собственной Солнечной системы
Результаты имеют более широкие последствия для нашей собственной Солнечной системы. Примерно через пять миллиардов лет наше Солнце также превратится в красного гиганта. Это исследование предполагает, что судьба внутренних планет — включая Землю — далеко не определена.
«Земля, безусловно, безопаснее, чем гигантские планеты в нашем исследовании, которые находятся гораздо ближе к своей звезде», — объясняет доктор Ван Эйленн. Однако, астрономы предостерегают, что их исследование охватывало только начальные этапы фазы красного гиганта, длящиеся всего один-два миллиона лет. «Солнцу предстоит пройти ещё долгий путь эволюции». Хотя Земля сама может пережить фазу красного гиганта Солнца, условия на Земле, вероятно, станут непригодными для жизни.
Исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предоставляет важный взгляд на динамичную связь между стареющими звёздами и их планетами и подчеркивает шаткое положение планет, находящихся близко к эволюционирующим звёздам.
