Ο θάνατος του κοντινού αστεριού θα προκαλέσει ένα χαοτικό παιχνίδι φλίπερ του πλανήτη

Τέσσερις πλανήτες κλειδωμένοι σε έναν ρυθμό γύρω από ένα κοντινό αστέρι προορίζονται να σταλούν φλίπερ γύρω από το ηλιακό τους σύστημα όταν τελικά πεθάνει ο ήλιος τους, προτείνει μια μελέτη.

Οι αστρονόμοι μοντελοποίησαν πώς η αλλαγή στις βαρυτικές δυνάμεις στο σύστημα ως αποτέλεσμα του να γίνει το αστέρι λευκός νάνος, το τελευταίο στάδιο του κύκλου ζωής του, θα αναγκάσει τους πλανήτες του να ξεφύγουν από τις τροχιές τους και να αναπηδήσουν ο ένας από τη βαρύτητα του άλλου, παρόμοια με τις μπάλες αναπηδώντας από έναν προφυλακτήρα σε ένα παιχνίδι φλίπερ.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, οι πλανήτες θα χτυπήσουν τα κοντινά συντρίμμια στον ετοιμοθάνατο ήλιο τους, προσφέροντας στους επιστήμονες νέες γνώσεις για το πώς εξελίχθηκαν αρχικά οι λευκοί νάνοι με μολυσμένη ατμόσφαιρα.

Με το όνομα HR 8799, το σύστημα απέχει 135 έτη φωτός και αποτελείται από ένα αστέρι ηλικίας 30-40 εκατομμυρίων ετών και τέσσερις ασυνήθιστα μεγάλους πλανήτες. Οι πλανήτες έχουν μεγαλύτερη από πενταπλάσια μάζα από τον Δία, σε τροχιά πολύ κοντά ο ένας στον άλλο. Το σύστημα περιέχει επίσης δύο δίσκους συντριμμιών, μέσα στην τροχιά του πιο εσωτερικού πλανήτη και έναν άλλο έξω από τον πιο εξωτερικό.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι τέσσερις πλανήτες είναι κλειδωμένοι σε έναν τέλειο ρυθμό που βλέπει τον καθένα να ολοκληρώνει τη διπλάσια τροχιά του γείτονά του. Για κάθε τροχιά που συμπληρώνει ο πιο απομακρυσμένος πλανήτης, ο επόμενος πλησιέστερος συμπληρώνει δύο, ο επόμενος συμπληρώνει τέσσερις, ενώ ο πλησιέστερος συμπληρώνει οκτώ.

Η ομάδα από τα πανεπιστήμια του Warwick και του Exeter διερεύνησε τι μπορεί να προκαλέσει την αποσταθεροποίηση του τέλειου ρυθμού στο μέλλον.

Διαβάστε περισσότερα για τα αστέρια:

• Τα αστέρια κόκκινου γίγαντα 10 δισεκατομμυρίων ετών βοηθούν τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς εξελίχθηκε ο γαλαξίας μας
• Αστέρια φαντάσματα:Η ριζική θεωρία που θα μπορούσε να λύσει το μυστήριο της σκοτεινής ύλης

Ο συντονισμός που κλειδώνει τους τέσσερις πλανήτες είναι πιθανό να παραμείνει στη θέση του για τα επόμενα τρία δισεκατομμύρια χρόνια, παρά τις επιπτώσεις της Γαλαξιακής παλίρροιας και των κοντινών πτήσεων άλλων αστέρων, διαπίστωσαν οι ερευνητές. Ωστόσο, θα σπάσει μόλις το αστέρι εισέλθει στη φάση κατά την οποία γίνεται κόκκινος γίγαντας.

Όταν ένα αστέρι της κύριας ακολουθίας - όπως ο Ήλιος μας - ξεμείνει από υδρογόνο στον πυρήνα του, θα καταρρεύσει υπό την πίεση της βαρύτητας. Αυτό δημιουργεί τεράστιες ποσότητες θερμότητας στον πυρήνα και το αστέρι διαστέλλεται γρήγορα σε αρκετές εκατοντάδες φορές το αρχικό του μέγεθος. Το αστέρι τελικά θα εκτινάξει τα εξωτερικά του στρώματα και ο πυρήνας που απομένει θα γίνει ένας λευκός νάνος.

Μόλις το HR 8799 γίνει λευκός νάνος, οι πλανήτες θα αρχίσουν να φλιπερώνουν και θα γίνουν ένα εξαιρετικά χαοτικό σύστημα όπου οι κινήσεις τους γίνονται πολύ αβέβαιες. Η αλλαγή της θέσης ενός πλανήτη ακόμη και κατά ένα εκατοστό στην αρχή της διαδικασίας μπορεί να αλλάξει δραματικά το αποτέλεσμα, λένε οι ερευνητές.

Ο επικεφαλής συγγραφέας, Δρ. Dimitri Veras, από το τμήμα φυσικής του Πανεπιστημίου του Warwick, είπε:«Οι πλανήτες θα διασκορπίζονται βαρυτικά ο ένας από τον άλλο. Σε μια περίπτωση, ο πιο εσωτερικός πλανήτης θα μπορούσε να εκτιναχθεί από το σύστημα. Ή, σε άλλη περίπτωση, ο τρίτος πλανήτης μπορεί να εκτιναχθεί.

«Ή ο δεύτερος και ο τέταρτος πλανήτης θα μπορούσαν να αλλάξουν θέση. Οποιοσδήποτε συνδυασμός είναι δυνατός μόνο με μικρές τροποποιήσεις. Είναι τόσο μεγάλα και τόσο κοντά το ένα στο άλλο το μόνο πράγμα που τους κρατά σε αυτόν τον τέλειο ρυθμό αυτή τη στιγμή είναι η θέση των τροχιών τους.

«Και τα τέσσερα συνδέονται σε αυτήν την αλυσίδα. Μόλις το αστέρι χάσει μάζα, οι τοποθεσίες τους θα αποκλίνουν, τότε δύο από αυτά θα διασκορπιστούν το ένα από το άλλο, προκαλώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση και στα τέσσερα."

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την αστρονομία:

• Πώς να εντοπίσετε τον Λέοντα στον νυχτερινό ουρανό
• Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb:Πώς λειτουργεί και τι θα δει;
• Η NASA αποκαλύπτει μια εκπληκτική φωτογραφία του βίαιου αλλά μυστηριώδους πυρήνα του Γαλαξία

Το Veras υποστηρίχθηκε από μια υποτροφία Ernest Rutherford από το Συμβούλιο Επιστημονικών και Τεχνολογικών Εγκαταστάσεων, μέρος της Έρευνας και της Καινοτομίας του Ηνωμένου Βασιλείου.

Η ομάδα είναι βέβαιη ότι οι πλανήτες θα κινηθούν αρκετά ώστε να αποσπάσουν υλικό από τους δίσκους συντριμμιών του συστήματος στην ατμόσφαιρα του άστρου, ανεξάρτητα από τις ακριβείς κινήσεις των πλανητών. Οι αστρονόμοι αναλύουν αυτόν τον τύπο συντριμμιών για να ανακαλύψουν την ιστορία άλλων συστημάτων λευκών νάνων.

«Αυτοί οι πλανήτες κινούνται γύρω από τον λευκό νάνο σε διαφορετικές τοποθεσίες και μπορούν εύκολα να κλωτσήσουν όποια συντρίμμια υπάρχουν ακόμα στον λευκό νάνο, μολύνοντάς τον», είπε ο Βέρας. «Το πλανητικό σύστημα HR 8799 αντιπροσωπεύει μια πρόγευση των μολυσμένων συστημάτων λευκών νάνων που βλέπουμε Σήμερα. Είναι μια επίδειξη της αξίας του υπολογισμού της τύχης των πλανητικών συστημάτων, αντί να εξετάζουμε απλώς τον σχηματισμό τους.»

Η έρευνα δημοσιεύεται στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .