L'evoluzione delle maree fa sì che le stelle mangino i pianeti?

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Con il successo della missione Keplero, la fattibilità della ricerca di pianeti attraverso i transiti ha raggiunto la maturità. Sulla base della percentuale di stelle con pianeti super gioviani nelle vicinanze del Sole, un'osservazione di Hubble eseguita sull'ammasso globulare 47 Tuc prevedeva di trovare circa 17 "Giove caldi". Eppure non ne è stato trovato nessuno. Anche studi di follow-up su altre regioni di 47 Tuc, pubblicati nel 2005, hanno riportato una simile mancanza di segnali.

Il sottile effetto delle forze di marea avrebbe potuto far consumare i pianeti dalle loro stelle madri?

All'interno del nostro sistema solare, gli effetti delle influenze delle maree sono più sottili della distruzione planetaria. Ma sulle stelle con pianeti enormi in orbite strette, gli effetti possono essere molto diversi. Mentre un pianeta orbiterebbe attorno alla sua stella madre, la sua attrazione gravitazionale tirerebbe la fotosfera della stella verso di essa. In un ambiente privo di attriti, il rigonfiamento sollevato rimarrebbe direttamente sotto il pianeta. Poiché il mondo reale ha un vero attrito, il rigonfiamento sarà spostato.

Se la stella ruota più lentamente delle orbite del pianeta (uno scenario probabile per chiudersi nei pianeti poiché le stelle si rallentano attraverso la rottura magnetica durante la formazione), il rigonfiamento si insinuerà dietro il pianeta poiché l'attrazione deve competere con il materiale fotosferico attraverso il quale la sua trazione. Questo è lo stesso effetto che si verifica tra il sistema Terra-Luna ed è per questo che non abbiamo maree ogni volta che la luna è in alto, ma piuttosto, le maree si verificano qualche tempo dopo. Questo rigonfiamento in ritardo crea una componente della forza gravitazionale opposta alla direzione del moto del pianeta, rallentandola. Col passare del tempo, il pianeta viene trascinato più vicino alla stella da questa coppia che aumenta la forza gravitazionale e accelera il processo fino a quando il pianeta alla fine non entra nella fotosfera della stella.

Poiché le scoperte del transito si basano sul fatto che il piano orbitale dei pianeti è esattamente in linea con la sua stella madre e il nostro pianeta, questo favorisce i pianeti in un'orbita molto stretta poiché i pianeti più lontani hanno maggiori probabilità di passare sopra o sotto la loro stella madre quando visti dalla Terra. Il risultato di ciò è che i pianeti che potrebbero essere scoperti con questo metodo sono particolarmente inclini a questo rallentamento e distruzione delle maree. Questo effetto con la combinazione della vecchiaia di 47 Tuc, può spiegare la scarsità di scoperte.

Usando una simulazione Monte-Carlo, un recente articolo esplora questa possibilità e scopre che, con gli effetti delle maree, la non rilevazione in 47 Tuc è completamente spiegata senza la necessità di includere motivi aggiuntivi (come la carenza di metallo nel cluster). Tuttavia, per andare oltre la semplice spiegazione di un risultato nullo, il team ha formulato diverse previsioni che potrebbero servire a confermare la distruzione di tali pianeti. Se un pianeta fosse completamente consumato, gli elementi più pesanti dovrebbero essere presenti nelle atmosfere della stella madre e quindi essere rilevabili attraverso gli spettri in contrasto con la composizione chimica complessiva del cluster. I pianeti che erano stati messi a nudo ordinatamente dalle atmosfere riempiendo i loro Lobi di Roche potevano ancora essere rilevati come un eccesso di super rocciose terre.

Un altro test potrebbe risolvere il confronto tra diversi cluster aperti visibili nello studio di Keplero. Se gli astronomi trovassero una diminuzione della probabilità di trovare Giove caldi corrispondente a una diminuzione con l'età dei grappoli, ciò confermerebbe anche l'ipotesi. Poiché all'interno dell'area prevista per il sondaggio Kepler esistono numerosi cluster di questo tipo, questa opzione è la più facilmente accessibile. In definitiva, questo risultato chiarisce che, se gli astronomi dovessero fare affidamento su metodi più adatti per i pianeti di breve periodo, potrebbe essere necessario espandere sufficientemente la finestra di osservazione poiché i pianeti con un periodo sufficientemente breve potrebbero essere inclini al consumo.

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