A evolução das marés faz com que as estrelas comam planetas?

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Com o sucesso da missão Kepler, a viabilidade de procurar planetas através de trânsitos atingiu a maturidade. Com base na porcentagem de estrelas com planetas super-jovianos nas proximidades do Sol, uma observação do Hubble no aglomerado globular 47 Tuc espera encontrar cerca de 17 "Júpiteres quentes". No entanto, nenhum foi encontrado. Estudos de acompanhamento em outras regiões do 47 Tuc, publicado em 2005, também relataram uma falta similar de sinais.

O efeito sutil das forças das marés fez com que os planetas fossem consumidos por suas estrelas-mãe?

Dentro do nosso sistema solar, os efeitos das influências das marés são mais sutis que a destruição planetária. Mas em estrelas com planetas enormes em órbitas apertadas, os efeitos podem ser muito diferentes. Como um planeta orbita sua estrela-mãe, sua atração gravitacional puxa a fotosfera da estrela em sua direção. Em um ambiente sem atrito, a protuberância levantada permaneceria diretamente abaixo do planeta. Como o mundo real tem atrito real, a protuberância será deslocada.

Se a estrela girar mais devagar do que a órbita do planeta (um cenário provável para o fechamento de planetas, já que as estrelas diminuem a velocidade por meio de quebra magnética durante a formação), a protuberância seguirá atrás do planeta, já que a atração precisa competir contra o material fotográfico através do qual está sendo puxada. É o mesmo efeito que ocorre entre o sistema Terra-Lua e é por isso que não temos marés sempre que a lua está no céu, mas as marés ocorrem algum tempo depois. Essa protuberância atrasada cria um componente da força gravitacional oposta à direção do movimento do planeta, diminuindo sua velocidade. À medida que o tempo passa, o planeta é arrastado para mais perto da estrela por esse torque que aumenta a força gravitacional e acelera o processo até que o planeta finalmente entre na fotosfera da estrela.

Como as descobertas de trânsito dependem do plano orbital dos planetas estar exatamente alinhado com sua estrela-mãe e nosso planeta, isso favorece os planetas em uma órbita muito apertada, pois os planetas mais distantes têm maior probabilidade de passar acima ou abaixo de sua estrela-mãe quando vistos da Terra. O resultado disso é que os planetas que poderiam ser descobertos por esse método são especialmente propensos a essa desaceleração e destruição das marés. Esse efeito com a combinação da velhice de 47 Tuc pode explicar a escassez de descobertas.

Usando uma simulação de Monte-Carlo, um artigo recente explora essa possibilidade e descobre que, com os efeitos das marés, a não detecção em 47 Tuc é completamente contabilizada sem a necessidade de incluir razões adicionais (como deficiência de metal no cluster). No entanto, para ir além de simplesmente explicar um resultado nulo, a equipe fez várias previsões que serviriam para confirmar a destruição de tais planetas. Se um planeta foi totalmente consumido, os elementos mais pesados ​​devem estar presentes nas atmosferas de sua estrela-mãe e, portanto, serem detectáveis ​​através de seus espectros, em contraste com a composição química geral do aglomerado. Os planetas que foram despidos de atmosferas por meio do preenchimento de seus lobos Roche ainda podiam ser detectados como um excesso de super-terras rochosas.

Outro teste pode envolver a comparação entre vários clusters abertos visíveis no estudo Kepler. Se os astrônomos encontrarem uma diminuição na probabilidade de encontrar Júpiteres quentes correspondendo a uma diminuição na idade do aglomerado, isso também confirmaria a hipótese. Como existem vários desses clusters na área planejada para a pesquisa Kepler, essa opção é a mais facilmente acessível. Por fim, esse resultado deixa claro que, se os astrônomos confiarem em métodos mais adequados para planetas de curto período, talvez precisem expandir sua janela de observação o suficiente, pois os planetas com um período suficientemente curto podem estar propensos a serem consumidos.

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