Маленькие морозоустойчивые планеты скорее всего переживут смерть своих звёзд

Астрофизики из Астрономической и Астрофизической Группы Уорика смоделировали шансы разрушения различных планет приливными силами, когда их звёзды станут белыми карликами. Они определили наиболее значимые факторы, которые помогут понять, избегут ли они разрушения.

Большинство звёзд, таких как наше Солнце, со временем израсходуют топливо, сократятся и превратятся в белых карликов. Некоторые орбитальные тела подвергнутся изменениям приливных сил, которые появляются после того, как звезда становится сверхплотной. Это применимо только к тем телам, которые не подвергнутся разрушению в водовороте, полученным в результате того, что внешние слои звезды будут взрываться. Гравитационные силы, действующие на любые орбитальные планеты, будут интенсивными и потенциально могут вывести их на новые орбиты, даже вытолкнув из них дальше в их солнечные системы.

Моделируя влияние изменения гравитации белого карлика на вращающиеся скалистые тела, исследователи определили наиболее вероятные факторы, которые заставят планету двигаться в «радиусе разрушения звезды» и обнаружили, что в том расстоянии от звезды, где объекты держатся вместе только под действием собственной силы тяжести, распадутся из-за приливных сил. В радиусе разрушения образуется диск из мусора с разрушенных планет.

Хотя выживание планеты зависит от многих факторов, модели показывают, что чем массивнее планета, тем больше вероятность того, что она будет разрушена приливными силами. Но такой вывод не является точным, потому как нельзя основываться только на массе, разрушение отчасти может зависеть от вязкости и меры устойчивости к деформации: экзо-Земли с низкой вязкостью легко поглощаются, даже если они находятся на расстоянии, в пять раз превышающем расстоянием между центром белого карлика и его радиусом разрушения. Луна Сатурна, Энцелад, которую часто называют «грязным снежным комом» - это хороший пример однородной планеты с очень низкой вязкостью.

Экзо-Земли с высокой вязкостью легко поглощаются, только если они находятся на расстоянии, в два раза превышающем расстояние между центром белого карлика и радиусом его разрушения. Эти планеты полностью состояли бы из плотного ядра более тяжелых элементов, схожих по составу с планетой «тяжелого металла», обнаруженной недавно другой группой астрономов Университета Уорика. Эта планета избежала поглощения, потому что она такая же маленькая, как и астероид.

Дмитрий Верас с физического факультета Университета Уорика сообщает: «Этот документ – один из первых в истории специализированных исследований, посвящённых приливным эффектам от белых карликов к планетам. Этот тип моделирования будет иметь всё большее значение в предстоящие годы, когда дополнительные скалистые планеты вероятно, будут обнаружены рядом с белыми карликами».

Расстояние от звезды, как и масса планеты, имеет сильную корреляцию с выживанием или поглощением. Всегда будет безопасное расстояние от звезды, и это безопасное расстояние зависит от многих параметров. В целом, скалистая однородная планета, которая находится в месте от белого карлика, которое можно описать как треть расстояния между Меркурием и Солнцем, гарантированно не будет поглощена приливными силами.