Звезда, подобная нашему Солнцу, обречена на то, чтобы закончить свою жизнь на главной последовательности. Он вырастает в сотни раз больше нынешнего и превращается в красного гиганта. Когда наступит этот апокалипсис, не все планеты, вращающиеся вокруг этой звезды, будут уничтожены. Новое исследование показывает, что некоторые планеты могут влиять на судьбу своих братьев и сестер.
Переживание Апокалипсиса
В течение следующих шести миллиардов лет наше Солнце будет расти, пока его пылающая поверхность не достигнет орбиты Земли и не поглотит Меркурий и Венеру. Однако не только внутренние планеты находятся под угрозой - близкие планеты вокруг звезд, подобных нашему Солнцу, по всей Вселенной разделяют эту апокалиптическую судьбу.
В то время как самые внутренние планеты таких систем наверняка будут поглощены или «испарены», а самые удаленные планеты останутся в значительной степени не затронутыми драмой в далекой внутренней солнечной системе, планеты между этими крайностями - в пределах нескольких астрономических единиц - сталкиваются с большим количеством неопределенностей в будущем.
Новое исследование Марии Ронко из Папского католического университета в Чили показывает, что судьба этих планет во многом зависит от их братьев и сестер.
Соперничество братьев и сестер
В ряде предыдущих исследований изучались условия, при которых планеты могут выжить в процессе эволюции своих родительских звезд от фазы красного гиганта до фазы белого карлика, но это исследование было сосредоточено в основном на результатах для одной планеты, пытающейся пережить апокалипсис.
Вместо этого Ронко и ее коллеги изучали, как две планеты - внутренний Нептун и внешний Юпитер - обе вращаются на расстоянии нескольких астрономических единиц от нас - могут влиять друг на друга по мере развития их звезды-хозяина.
С небольшой помощью
По мере того, как звезда расширяется до размеров красного гиганта, есть два основных эффекта, которые могут повлиять на планетные орбиты: звездные приливы, которые могут уменьшить и сделать круговые орбиты планеты, и потеря массы звезды, которая может растянуть орбиту планеты. Модели Ронко показывают, что когда в системе более одной планеты, взаимодействия между ними могут иметь не менее важное влияние на их орбиты.
В частности, когда орбиты обеих планет близки к резонансу среднего движения, планета с массой Нептуна будет находиться на более эксцентрической орбите. Это имеет драматические последствия: для планет Нептунов, которые являются единственными, кто смог пережить эволюцию своего хозяина, красного гиганта, присутствие внешней планеты размером с Юпитер может привести к их поглощению звездой. Точно так же для планет Нептунов, которые могли быть поглощены сами по себе, присутствие Юпитера могло предотвратить их поглощение.
Работа Ронко показывает, что когда звезда переходит в фазу красного гиганта, гравитационные взаимодействия между ее планетами на среднем расстоянии играют важную роль в выживании или разрушении планет. Продолжение изучения этих влияний поможет нам лучше понять судьбу солнечных систем, подобных нашей, и чего ожидать от планетной архитектуры вокруг эволюционировавших звезд.
Источник: AAS
