เว็บตรง ดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายอาจหมุนดาวเคราะห์น้อยออกจากที่ห่างไกลโดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่เมื่อ 12 กุมภาพันธ์ 2020 20:30 น ศาสตร์ศิลปินประทับใจกับดาวแคระขาวที่มีมลพิษ
เศษซากของดาวฤกษ์ที่ร้อนและหนาแน่นมักเป็นที่อยู่อาศัยของฝุ่น ก๊าซ และดาวเคราะห์น้อย รายงานใหม่ช่วยอธิบายว่าพวกเขามาเป็นแบบนั้นได้อย่างไร NASA/JPL-คาลเทค
เมื่อนักดาราศาสตร์มองออกไปในดาราจักร พวกเขาพบว่าระบบดาวจำนวนมากแบ่งออกเป็นสองประเภท: มีชีวิตหรือตาย มีดาวสีเหลืองและสีแดงจำนวนมากที่อาศัยอยู่บนดาวเคราะห์ ไม่เหมือนระบบสุริยะของเรา แล้วก็มีดาวแคระขาวที่ “ตายแล้ว” ซึ่งเป็นดวงอาทิตย์ของเราในอนาคต ซึ่งส่วนมากจะมีฝุ่น ก๊าซ และเศษซากที่แตกเป็นเสี่ยงๆ ดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายจะลดระบบแรกเป็นระบบที่สองได้อย่างไร? งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นส่วนหนึ่งจากการบดดาวเคราะห์น้อยด้วยแสงแดดในระดับถัดไป
The tiny Polaroid Go is lots of fun, but a little awkward
เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นบอลลูนเป็นดาวยักษ์แดง การกลืนดาวพุธและดาวศุกร์ทั้งหมดและโลกที่แผดเผาจะเป็นเพียงก้าวแรกในการเปลี่ยนแปลงระบบสุริยะ เนื่องจากมันจะใหญ่ขึ้นมาก ดาวของเราจึงท่วมพื้นที่ด้วยแสงสว่างมากกว่าที่เป็นอยู่หลายพันเท่า เช่น
การเปลี่ยนหลอดไฟเป็นไฟฉาย
ผลกระทบที่น่าทึ่งที่สุดอย่างหนึ่งของความอุดมสมบูรณ์ของพลังงานนี้คือการหมุนดาวเคราะห์น้อยออกเป็นชิ้น ๆ แนะนำสิ่งตีพิมพ์ล่าสุดใน ประกาศรายเดือน ของRoyal Astronomical Society ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมนักดาราศาสตร์จึงเห็นดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กจำนวนมากตกลงไปในดาวแคระขาว
Dimitri Veras นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก University of Warwick แห่งสหราชอาณาจักร ผู้ร่วมเขียนงานวิจัย กล่าวว่า “ในที่ที่มีดาวสว่าง 10,000 ดวง” Dimitri Verasนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Warwick แห่งสหราชอาณาจักรกล่าว
ในขณะที่การศึกษาดาวแคระขาวในฐานะระบบดาวเคราะห์เป็นสนามใหม่ (นักวิจัยค้นพบหลักฐานแรกของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแคระขาวเมื่อปีที่แล้ว) นักดาราศาสตร์ได้อนุมานเพลงหงส์ของดาวเคราะห์น้อยที่ดำดิ่งเข้าไปในดาวที่เล็กแต่กำลังแผดเผา ค่อนข้างบางเวลา เมื่อดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ดับลง มันจะพองตัว ขับวัตถุจำนวนมากออกไป และในที่สุดก็ยุบตัว อัดมวลคล้ายดวงอาทิตย์เข้าไปในอวกาศที่คล้ายโลก นั่นสร้างสนามโน้มถ่วงอันทรงพลังที่ลากองค์ประกอบที่หนักกว่าของดาวเข้ามาที่ใจกลาง ปล่อยให้บรรยากาศบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนมีฮีเลียมอยู่บ้าง “ฉันคิดว่า [คนแคระขาว] เป็นกระดาษเปล่า” มาร์ค ฮอลแลนด์ส์ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอร์วิกกล่าว
เมื่อดาวเคราะห์น้อยสกปรกซึ่งเต็มไปด้วยธาตุเหล็กหรือโลหะอื่นๆ ชนดาวและชิ้นส่วน พวกมันจะปล่อยเส้นลักษณะเฉพาะที่เห็นได้ชัดเจนในแสงของดาวแคระขาว ซึ่งนักดาราศาสตร์ได้เห็นดาวฤกษ์ที่ตายแล้วระหว่างครึ่งถึงหนึ่งในสี่ของดาวฤกษ์ทางช้างเผือก แต่อะไรที่ส่งดาวเคราะห์น้อยเหล่านั้นไปสู่ความหายนะ? การวิจัยของ Veras ให้ข้อมูลเชิงลึก ซึ่งเผยให้เห็นหายนะทั่วทั้งระบบที่อาจช่วยสร้างดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากได้ “มันเป็นขั้นตอนต่อไปที่ยอดเยี่ยม” Hollands ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการศึกษากล่าว “มันทำให้เรามีความรู้สึกที่ดีขึ้นว่าเราจะมีประชากรจำนวนมากได้อย่างไร”
ชะตากรรมของดาวเคราะห์น้อยเกิดจากแสงที่กระทบกระเทือนกับวัตถุที่เป็นหิน เมื่อแสงแดดส่องถึงดาวเคราะห์น้อย พลังงานนั้นจะถูกปล่อยออกมาในเวลาต่อมาในรูปของรังสีอินฟราเรด (ลองนึกดูว่าแว่นตาวัดความร้อนสามารถตรวจจับมนุษย์ที่อบอุ่นได้อย่างไร) ทำให้เกิดการหดตัวเพียงเล็กน้อยแต่จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากดาวเคราะห์น้อยมีรูปร่างขี้ขลาด พวกมันจึงหดตัวในทิศทางต่างๆ เมื่อปล่อยพลังงานความร้อนออกมาในภายหลัง เมื่อแรงถีบกลับไม่สมดุล ดาวเคราะห์น้อยก็เริ่มหมุน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าYORP effectสำหรับนามสกุลของนักวิทยาศาสตร์ที่บรรยายไว้ นั่นคือ Yarkovsky, O’Keefe, Radzievskii และ Paddack
นักดาราศาสตร์ได้สังเกตดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้เคียงYORPing ด้วยวิธีที่ค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัว หลังจากที่พระอาทิตย์ลับขอบฟ้าไปแล้ว ทุกอย่างก็เปลี่ยนไป Veras คำนวณว่าแสงที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดนั้นจะหมุนดาวเคราะห์น้อยที่มีความกว้างน้อยกว่า 6 ไมล์อย่างรวดเร็วจนแยกออกจากกัน จุดอ่อนที่สุดจะเริ่มเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเมื่อหมุนได้หนึ่งรอบในสองถึงสามชั่วโมง Veras กล่าว เขาประเมินว่าการทำให้พวกเขาพลิกตัวอย่างรวดเร็วจากการหยุดนิ่งอาจต้องใช้เวลาเป็นล้านปี แต่นั่นเป็นเพียงชั่วพริบตาของระบบที่
มีชีวิตอยู่เป็นเวลาหลายพันล้านปีที่เงียบสงบ
หลังจากการแตกหักครั้งเดียว ชิ้นส่วนที่เล็กกว่าและเหลืออยู่จะหมุนได้ง่ายขึ้น แตกครั้งแล้วครั้งเล่า เร็วขึ้นและเร็วขึ้น ในระบบเช่นของเรา วัตถุชิ้นสุดท้ายของดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากจะเป็นก้อนหินและก้อนกรวดที่เป็นส่วนประกอบ และความหายนะจะไปถึงวงโคจรของดาวพลูโต “แถบ [ดาวเคราะห์น้อย] มีแนวโน้มที่จะประสบกับการทำลายล้างที่เกิดจาก YORP อย่างแพร่หลาย” Veras กล่าว
ในงานก่อนหน้านี้ในปี 2014 Veras ได้ร่างพื้นฐานของปรากฏการณ์นี้ แต่งานวิจัยล่าสุดครอบคลุมองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยที่หลากหลาย หินในอวกาศมีความสม่ำเสมอตั้งแต่กองเศษหินหรืออิฐที่หลวม ไปจนถึงก้อนหินที่ติดแน่น ไปจนถึงก้อนเหล็กที่แข็ง และมีเพียงหินที่เกาะติดกันอย่างแน่นหนาที่สุดเท่านั้นที่รอดชีวิตได้จนถึงจุดสิ้นสุดของระบบสุริยะ “สิ่งที่แสดงให้เห็นในงานนี้” Hollands กล่าวคือ “ในช่วง [ดาวยักษ์แดง] [ดาวเคราะห์น้อย] ไม่ได้พูดอะไรมากในสิ่งที่เกิดขึ้น”
งานวิจัยชิ้นใหม่ยังตั้งข้อสังเกตว่า YORPocalypse จะผลิตดาวเคราะห์น้อยหลายคู่ โดยชิ้นส่วนที่เล็กกว่าหนึ่งชิ้นโคจรรอบก้อนที่ใหญ่กว่า ซึ่งเป็นสิ่งแปลกใหม่ในวงโคจร ฝาแฝดเหล่านี้จะอยู่ได้ไม่นานเพราะการหมุนต่อไปจะทำให้พวกเขาพังทลาย
นอกจากจะแสดงให้เห็นเหตุการณ์ที่รุนแรงในอนาคตของระบบสุริยะของเราแล้ว งานนี้ยังสนับสนุนความสามารถของนักวิจัยในการอ่านประวัติศาสตร์ของระบบดาวแคระขาวที่อยู่ห่างไกลออกไปด้วยการดูบรรยากาศของพวกมัน ในขณะที่นักดาราศาสตร์ยังคงเฝ้าดูดาวเหล่านี้ทำลายดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้เกินไป การชื่นชมสภาพยุค YORP ที่ดีขึ้นที่ก้อนหินทั้งที่รอดหรือยอมจำนนจะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจวงจรชีวิตทั้งหมดของพวกเขา Veras กล่าวการกำเนิดของความตาย เว็บตรง
