White Dwarfs:The Tidal Demise of Planets

Når Solen opbruger sit brintbrændstof i løbet af cirka 5 milliarder år, vil den svulme op til en rød kæmpe, der voldsomt udskiller lag af plasma og forbrænder de indre planeter. Den resterende kerne vil kollapse til en hvid dværg – en tæt, jordisk rest, der skinner som en stjernediamant, mens dens ydre lag danner en lysende planetarisk tåge.

Hvad vil der blive af Jorden og eventuelle andre overlevende verdener? Et hold af astronomer fra University of Warwick har udviklet en foreløbig "overlevelsesguide" baseret på dynamiske simuleringer, der afslører, at de mindste, mest kompakte planeter har den bedste chance for at modstå de hårde tidevandskræfter fra en hvid dværg.

Destruktionsradius

Hvide dværge pakker næsten hele massen af deres stamstjerne i et volumen, der kun er lidt større end Jorden. Denne ekstreme tæthed genererer et gravitationsfelt så stærkt, at en planet, der forvilder sig for tæt på, oplever differentialkræfter - tidevand - der kan rive den fra hinanden. Den kritiske afstand, hvor en planets selvtyngdekraft ikke længere kan holde den sammen, er kendt som ødelæggelsesradius. Uden for denne radius overlever planeten; inde i den bliver planeten revet til støv, der ofte danner en cirkumstellær skive.

Viskositet betyder noget

Undersøgelsen viste, at en planets indre viskositet - dens modstand mod deformation - spiller en afgørende rolle. Verdener med lav viskositet, der i konsistens kan sammenlignes med Saturns måne Enceladus, er sårbare selv ud over fem gange ødelæggelsesradius. I modsætning hertil kan metalrige legemer med høj viskositet udholde kredsløb så tæt som det dobbelte af ødelæggelsesradius. Nylige observationer af et tæt "tungmetal"-objekt, der kredser om en hvid dværg inde i en støvet skive, understøtter dette, hvilket tyder på, at det er den metalliske kerne af en tidligere planet, der overlevede tidevandsafbrydelse.

Hvad med Jorden?

Mens simuleringerne behandler homogene planeter, introducerer Jordens lagdelte struktur - kerne, kappe, skorpe - yderligere kompleksitet. Hovedforfatter DimitriVeras bemærker, "En flerlagsplanet ville være betydeligt mere kompliceret at beregne, men vi undersøger den mulighed." Indtil sådanne modeller er tilgængelige, er Jordens skæbne fortsat usikker, selvom det er usandsynligt, at den vil overleve Solens rød-gigantiske fase.

Disse indsigter vil hjælpe det voksende katalog af exoplaneter, der findes omkring hvide dværge, og hjælpe astronomer med at udlede planetarisk sammensætning fra orbital adfærd.

For et bredere blik på vores stjernernes naboer, overvej Sara Gillinghams illustrerede guide Seeing Stars:A Complete Guide to the 88 Constellations . Køb gennem HowStuffWorks understøtter webstedet.

Ofte stillede spørgsmål om hvid dværg

Hvad er en hvid dværg?

Ifølge EarthSky er en hvid dværg den resterende kerne af en død stjerne.

Hvad sker der, når hvide dværge dør?

Ifølge Space.com afkøles en hvid dværg med tiden og bliver til sidst en sort dværg.

Kan en hvid dværg blive supernova?

American Museum of Natural History udtaler, at en hvid dværg kan eksplodere som en supernova, hvis den ophober nok masse til at genantænde kernefusion.

Kan en hvid dværg ødelægge en planet?

Hvis en planet med lav viskositet vover sig for tæt på, kan den hvide dværgs intense tyngdevande rive den fra hinanden.

Hvor varm er en hvid dværg?

Ifølge National Geographic kan en hvid dværgs overfladetemperatur overstige 180.000°F.