• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Stjärnmord:När stjärnor förstör och äter upp sina egna planeter
    Kredit:NASA/CXC/M.Weiss

    Vår sol är både vår bästa vän och vår värsta fiende. Å ena sidan är vi skyldiga vår stjärna själva vår existens. Jorden och de andra planeterna i solsystemet bildades av samma moln av gas och damm som solen.



    Och utan dess ljus skulle det inte kunna finnas något liv på denna planet. Å andra sidan kommer det en dag då solen gör slut på allt liv på jorden och till slut förstör jorden själv.

    Riskerna som stjärnor kan utgöra för sina planeter lyfts fram av en ny studie publicerad i Nature . Författarna tittade på stjärnor som liknar vår sol och fann att minst en av 12 stjärnor uppvisar spår av metaller i atmosfären. Dessa tros vara ärr från planeter och asteroider som har förtärts av stjärnorna.

    Planeter ska aldrig känna sig alltför bekväma när de kretsar kring sin moderstjärna, eftersom det finns minst två sätt på vilka deras stjärna kan förråda deras förtroende och orsaka deras våldsamma bortgång.

    Tidvattenavbrott

    Den första är genom en process som kallas "tidvattenstörning". När ett planetsystem bildas, kommer vissa planeter att finna sig i att kretsa runt sin stjärna längs banor som antingen inte är helt cirkulära eller är något lutande i förhållande till planet för stjärnans rotation. När det händer kommer gravitationskraften som stjärnan utövar på planeten långsamt att korrigera formen eller inriktningen av den egensinniga planetens omloppsbana.

    I extrema fall kommer gravitationskraften som stjärnan applicerar att destabilisera planetens omloppsbana och sakta dra den närmare och närmare. Om den olyckliga planeten går för nära kommer den att slitas isär av stjärnans gravitation. Detta beror på att sidan av planeten som är vänd mot stjärnan är något närmare än sidan som är vänd bort (skillnaden är planetens diameter).

    Styrkan hos stjärnans gravitationskraft beror på avståndet mellan den och planeten, så att den sida av planeten som är vänd mot stjärnan känner ett något starkare drag än sidan som är vänd bort.

    På jorden skapar denna skillnad i styrkan hos tyngdkraften tidvattnets dagliga ebb och flöde. I grund och botten försöker solen deformera jorden, men är tillräckligt långt borta för att den bara lyckas dra på vattnet i dess hav. Men en planet som är farligt nära sin stjärna kommer att finna att själva skorpan och kärnan dras isär av dessa tidvatten.

    Om planeten inte är för nära stjärnan kommer dess form bara att deformeras till ett äggs. Bara lite närmare stjärnan, och skillnaden mellan gravitationskraften på dess olika sidor kommer att räcka för att helt slita isär den och reducera den tillbaka till ett moln av gas och damm som spiralerar in i stjärnan och förångas i dess helveteseldar.

    Processen med tidvattenavbrott föreslogs först för cirka 50 år sedan. Under de senaste årtiondena har astronomer – inklusive min grupp – observerat dussintals ljusa tidvattenavbrottsflammor orsakade av stjärnor strimlade av supermassiva svarta hål i galaxernas centrum.

    Förra året rapporterade en grupp astronomer för första gången att de observerade en liknande, svagare utstrålning som överensstämde med en planet som stördes och förtärdes av sin stjärna.

    Tidvattenavbrott hos planeter kan vara ganska vanligt, vilket framgår av det nya fyndet att minst 1 av 12 stjärnor uppvisar tecken på att de har fått i sig planetmaterial.

    Andra studier har funnit att mellan en fjärdedel till hälften av alla vita dvärgar – resterna av stjärnor som är upp till dubbelt så massiva som vår sol – har liknande ärr. Som namnet antyder är vita dvärgar vita heta. Med yttemperaturer på tiotusentals grader sänder de hetaste vita dvärgarna ut ultraviolett och röntgenljus som är tillräckligt energiskt för att förånga sina kretsande planeter.

    Jordens ände

    Var så säker; Jorden kommer inte att förstöras genom tidvattenavbrott. Vår planets slut kommer om cirka fem miljarder år, när solen kommer att övergå till en röd jätte.

    Stjärnor drivs av processen känd som fusion, där två lätta element kombineras för att göra en tyngre. Alla stjärnor börjar sitt liv genom att smälta samman grundämnet väte i sina kärnor till grundämnet helium. Denna fusionsprocess både stabiliserar dem mot implosioner, på grund av gravitationens oupphörliga dragning, och skapar ljuset som får dem att lysa. Vår sol har smält väte till helium i ungefär 4,5 miljarder år.

    Men om 4,5 miljarder år kommer vätet i solens kärna att ta slut. All fusion i kärnan kommer att upphöra, och gravitationen, utan motsättning, kommer att tvinga stjärnan att dra ihop sig. När kärnan drar ihop sig kommer den att värmas upp tills temperaturen är tillräckligt hög för att helium ska smälta samman till kol.

    Fusion kommer återigen att stabilisera stjärnan. Men under tiden kommer stjärnans yttre höljen att expandera och svalna, vilket ger den nu jättelika stjärnan en rödare nyans. När den röda jättesolen expanderar kommer den att uppsluka Merkurius, Venus och jorden – den kan till och med nå hela vägen ut till Mars omloppsbana.

    Jorden kan ha ytterligare 5 miljarder år kvar, men vi kommer inte att vara här för att bevittna dess utrotning. När solen brinner genom sina väteförråd blir den stadigt ljusare:varje miljard år ökar dess ljusstyrka med cirka 10 %.

    Om en miljard år kommer solen att vara tillräckligt stark för att koka bort jordens hav. Så nästa gång du solar dig i solens varma strålar, kom ihåg:det har det för oss.

    Mer information: Elizabeth Gibney, planetätande stjärnor antyder dolt kaos i Vintergatan, Natur (2024). DOI:10.1038/d41586-024-00847-6

    Fan Liu et al, Minst en av ett dussin stjärnor visar bevis på planetariskt intag, Natur (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07091-y

    Journalinformation: Natur

    Tillhandahålls av The Conversation

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com