近くの恒星の周りで一定のリズムを保っている 4 つの惑星は、最終的に太陽が死ぬと、太陽系の周りをピンボールで移動する運命にあることが研究で示唆されています。
天文学者は、恒星がライフ サイクルの最終段階である白色矮星になる結果、系内の重力がどのように変化するかをモデル化し、惑星が軌道から離れて飛び、球のように互いの重力で跳ね返る様子をモデル化しました。ピンボールのゲームでバンパーに跳ね返る.
この過程で、惑星は近くの破片を死にかけている太陽に打ち込み、汚染された大気を持つ白色矮星が最初にどのように進化したかについての新しい洞察を科学者に提供します.
HR 8799 と名付けられたこの星系は、135 光年離れており、3,000 万から 4,000 万歳の星と 4 つの異常に重い惑星で構成されています。これらの惑星は木星の 5 倍以上の質量を持ち、互いに非常に近い軌道を回っています。この系には、最も内側の惑星の軌道の内側と最も外側の惑星の軌道の内側にある 2 つのデブリ ディスクも含まれています。
研究者によると、4 つの惑星は完璧なリズムで固定されており、それぞれが隣接する惑星の 2 倍の軌道を完成させています。最も遠い惑星が軌道を周るたびに、次に近い惑星が 2 つ、次の惑星が 4 つ、最も近い惑星が 8 つの軌道を完成します。
ワーウィック大学とエクセター大学のチームは、将来、完全なリズムが不安定になる原因を調査しました。
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4つの惑星をロックする共鳴は、銀河の潮汐や他の恒星の近接フライバイの影響にもかかわらず、今後30億年間その場に留まる可能性が高いと研究者は判断した.ただし、恒星が赤色巨星になる段階に入ると壊れます。
私たちの太陽のような主系列星は、中心部の水素がなくなると、重力の圧力で崩壊します。これによりコアで大量の熱が発生し、星は元のサイズの数百倍に急速に膨張します。星は最終的に外層を放出し、残りのコアは白色矮星になります。
HR 8799 が白色矮星になると、惑星はピンボールを始め、動きが非常に不安定になる非常に混沌としたシステムになります。研究者によると、プロセスの開始時に惑星の位置を 1 センチでも変えるだけで、結果が劇的に変わる可能性があります。
主執筆者で、ウォリック大学物理学科の Dimitri Veras 博士は次のように述べています。あるケースでは、最も内側の惑星がシステムから排出される可能性があります。または、別のケースでは、3 番目の惑星が排出される可能性があります。
「あるいは、第 2 惑星と第 4 惑星の位置が入れ替わるかもしれません。ちょっとした工夫でどんな組み合わせも可能です。それらは非常に大きく、互いに非常に接近しています。現在、この完璧なリズムを保っているのは、軌道の位置だけです。
「4つすべてがこの鎖でつながっています。星が質量を失うとすぐに位置がずれ、そのうちの 2 つが互いに飛び散り、4 つすべての間で連鎖反応が発生します。」
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Veras は、英国の Research and Innovation の一部である Science and Technology Facilities Council の Ernest Rutherford Fellowship の支援を受けました。
チームは、惑星の正確な動きに関係なく、惑星がシステムの破片ディスクから星の大気に物質を取り除くのに十分なほど動き回ると確信しています.天文学者は、この種の残骸を分析して、他の白色矮星系の歴史を発見しています。
「これらの惑星は、さまざまな場所で白色矮星の周りを移動し、まだそこにある破片を白色矮星に簡単に蹴り込んで汚染することができます」とベラス氏は言いました。惑星系の形成だけを見るのではなく、惑星系の運命を計算することの価値を実証しています。」
この研究は、Royal Astronomical Society の月刊通知に掲載されています。 .
