ความจริงที่น่าเศร้าของจักรวาลคือดาวทุกดวงจะตายในที่สุด และเมื่อพวกเขาทำอะไรจะเกิดขึ้นกับลูกของพวกเขา? โดยปกติแล้วการพยากรณ์โรคสำหรับดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายจะไม่ดี แต่การศึกษาใหม่บอกว่าในความเป็นจริงอาจมีชีวิตรอด
กลุ่มนักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบอย่างใกล้ชิดว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อดาวเช่นดวงอาทิตย์ของเรากลายเป็นดาวแคระขาวในช่วงปลายชีวิตของพวกเขา เมื่อมันปรากฏออกดาวเคราะห์ที่หนาแน่นเช่นโลกอาจอยู่รอดในเหตุการณ์ได้ แต่หากพวกเขาอยู่ในระยะที่ถูกต้อง
งานวิจัยใหม่นี้มาจากนักดาราศาสตร์ในกลุ่มดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอร์วิก บทความของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ ชื่อเรื่องคือ“ การผ่อนคลายในวงโคจรและการกระตุ้นของดาวเคราะห์ที่มีปฏิสัมพันธ์กับดาวแคระขาว”
ดาวแคระขาวเป็นสถานะสุดท้ายของดาวฤกษ์ที่ไม่ใหญ่พอที่จะเป็นดาวนิวตรอนได้ ในทางช้างเผือกของเราดาวฤกษ์ประมาณ 97% จะกลายเป็นดาวแคระขาว
“ กระดาษเป็นหนึ่งในการศึกษาครั้งแรกโดยเฉพาะที่ตรวจสอบผลกระทบของน้ำขึ้นน้ำลงระหว่างดาวแคระขาวและดาวเคราะห์”
Dr. Dimitri Veras, มหาวิทยาลัย Warwick
เมื่อดาวหมดเชื้อเพลิงและกลายเป็นดาวแคระขาวมันไม่ได้เป็นการเปลี่ยนอย่างอ่อนโยน ดาวระเบิดก๊าซชั้นนอกออกมาและก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ที่กำลังโคจรอยู่สามารถถูกทำลายอย่างรุนแรงด้วยการขับไล่แก๊สที่ทำลายล้างนี้
หลังจากนั้นวัตถุใด ๆ ที่มีชีวิตรอดจะถูกกองกำลังคลื่นยักษ์สร้างขึ้นเมื่อดาวยุบตัวลงสู่สถานะดาวแคระขาวที่หนาแน่นมาก กองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงสามารถขับเคลื่อนดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ในวงโคจรใหม่ ๆ หรือแม้แต่ผลักมันออกจากระบบสุริยะอย่างสมบูรณ์
การทำให้สถานการณ์เลวร้ายลงคือการปล่อยเอ็กซ์เรย์มรณะ หากวัตถุที่โคจรอยู่บางส่วนถูกทำลายหรือถูกถอดออกจากวัตถุวัตถุนั้นสามารถตกลงสู่ดาวฤกษ์ได้ทำให้ดาวแคระขาวปล่อยรังสีเอกซ์ออกมา เป็นการยากที่จะจินตนาการว่าชีวิตใด ๆ ที่รอดชีวิตจากการเปลี่ยนผ่านของดาวฤกษ์เป็นดาวแคระขาว แต่ถ้ามีคนทำอยู่อย่างใดรังสีเอกซ์ก็น่าจะเป็นเดอรัฐประหาร ไม่ว่าในกรณีใดสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ดาวแคระขาวไม่ใช่สถานที่ที่ดี
จากการศึกษาใหม่นี้ดาวเคราะห์บางดวงสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่อันตรายหากพวกมันหนาแน่นเพียงพอและอยู่ในระยะที่เหมาะสม
การอยู่รอดของพวกเขาขึ้นอยู่กับบางสิ่งบางอย่างที่เรียกว่า 'รัศมีการทำลาย' รัศมีการทำลายคือ "ระยะทางจากดาวฤกษ์ที่วัตถุที่จับยึดด้วยแรงโน้มถ่วงของตัวมันเองจะสลายตัวเนื่องจากแรงขึ้นของกระแสน้ำ" ตามข่าวประชาสัมพันธ์ หากดาวเคราะห์ใดถูกดาวแคระขาวถูกทำลายมันจะก่อตัวเป็นวงแหวนภายในรัศมีการทำลาย
การศึกษายังแสดงให้เห็นว่ายิ่งดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่มากเท่าไรโอกาสที่จะรอดชีวิตจากปฏิกิริยาไทดัลใหม่ในระบบสุริยะของมันก็น้อยลง ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่น้อยกว่าจะถูกกองกำลังเดียวกันก่อตัวขึ้น แต่มวลที่ต่ำกว่าของมันอาจยอมให้มันอยู่รอดได้
การอยู่รอดของดาวเคราะห์ใด ๆ นั้นมีความซับซ้อนและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่นมวลและตำแหน่งของมันเมื่อเทียบกับรัศมีการทำลายล้าง แต่มันก็ขึ้นอยู่กับความหนืดของดาวเคราะห์ด้วย ดาวเคราะห์นอกระบบประเภทหนึ่งที่เรียกว่า "ความหนืดต่ำนอกโลก" สามารถกลืนกินโดยดาวแม้ว่าพวกมันจะอยู่ภายในระยะห้าเท่าจากระยะใจกลางดาวแคระขาวและรัศมีการทำลาย (เอนเซลาดัสเป็นตัวอย่างที่ดีของร่างกายที่มีความหนืดต่ำ)
นอกจากนี้ยังมี "ความหนืดสูงนอกโลก" ซึ่งสามารถกลืนได้ง่ายหากตั้งอยู่ในระยะห่างสองเท่าแยกจากกันระหว่างใจกลางของดาวแคระขาวและรัศมีการทำลายล้าง exo-Earth ที่มีความหนืดสูงเป็นดาวเคราะห์ที่มีแกนกลางหนาแน่นซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่หนักกว่าทั้งหมด
ผู้เขียนหลักของบทความคือ Dr. Dimitri Veras จากภาควิชาฟิสิกส์ของ University of Warwick ดร. เวราสกล่าวว่า“ เอกสารนี้เป็นหนึ่งในการศึกษาครั้งแรกโดยเฉพาะที่ตรวจสอบผลกระทบจากน้ำขึ้นน้ำลงระหว่างดาวแคระขาวและดาวเคราะห์ การสร้างแบบจำลองประเภทนี้จะมีความเกี่ยวข้องเพิ่มมากขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเมื่อมีการพบร่างหินเพิ่มเติมใกล้กับดาวแคระขาว”
ดร. เวราสนั้นชี้ให้เห็นขอบเขตของงานวิจัยนี้อย่างรวดเร็ว มันใช้ได้กับดาวเคราะห์เอกพันธ์เท่านั้น นั่นหมายถึงดาวเคราะห์ที่มีโครงสร้างเหมือนกันมากกว่าดาวเคราะห์อย่างโลกที่มีโครงสร้างหลายชั้น การสร้างแบบจำลองดาวเคราะห์เช่นโลกมีความซับซ้อนมาก
“ การศึกษาของเราในขณะที่มีความซับซ้อนในหลาย ๆ ด้านเพียง แต่ปฏิบัติต่อดาวเคราะห์หินที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมีความสอดคล้องในโครงสร้างของพวกมันตลอด “ ดาวเคราะห์หลายชั้นเช่นโลกจะมีความซับซ้อนในการคำนวณอย่างมีนัยสำคัญ แต่เรากำลังตรวจสอบความเป็นไปได้ของการทำเช่นนั้นด้วย”
“ …การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์หินสามารถอยู่รอดจากการมีปฏิสัมพันธ์กับดาวแคระขาวในแบบที่ผลักดาวเคราะห์ออกไปด้านนอกได้เล็กน้อย”
Dr. Dimitri Veras, มหาวิทยาลัย Warwick
การศึกษาชี้ให้เห็นความซับซ้อนในการหาระยะห่างที่ปลอดภัยจากดาวแคระขาว แต่จะมีระยะห่างที่ปลอดภัยเสมอ สำหรับดาวเคราะห์หินที่เป็นเนื้อเดียวกันมันควรจะสามารถต้านทานการกลืนและอยู่รอดของคลื่นยักษ์ถ้ามันอยู่ในระยะไกลก่อตัวเป็นดาวแคระขาวที่“ ประมาณหนึ่งในสามของระยะห่างระหว่างดาวพุธกับดวงอาทิตย์” จากการศึกษา
การศึกษานี้จะช่วยกำหนดวิธีที่นักดาราศาสตร์ตามล่าดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวแคระขาว และเนื่องจากดาวแคระขาวนั้นมีอยู่มากมายดังนั้นการศึกษาจึงรับประกันประโยชน์
“ การศึกษาของเรากระตุ้นให้นักดาราศาสตร์มองหาดาวเคราะห์หินที่อยู่ใกล้กับ - แต่นอก - รัศมีการทำลายของดาวแคระขาว” ดร. การสังเกตการณ์ไกลได้เพ่งความสนใจไปที่บริเวณชั้นใน แต่การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์หินสามารถอยู่รอดได้ ปฏิสัมพันธ์กับดาวแคระขาวในลักษณะที่ผลักดาวเคราะห์ออกไปเล็กน้อย”
ดร. เวราสกล่าวว่าการศึกษาของพวกเขายังแจ้งการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวแคระขาวด้วยการมองหาลายเซ็นเรขาคณิตของดาวเคราะห์นอกระบบในแผ่นดิสก์เศษเล็กเศษน้อย เป็นความจริงที่รู้จักกันดีว่าร่างกายในวงแหวนเศษเล็กเศษน้อยหรือในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์สามารถทิ้งร่องรอยไว้ในวงแหวนเพื่อส่งสัญญาณการมีอยู่ของผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างไกล
“ นักดาราศาสตร์ควรมองหาลายเซ็นทางเรขาคณิตในแผ่นดิสก์เศษเล็กเศษน้อยที่รู้จัก ลายเซ็นเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการก่อกวนแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ที่อยู่นอกรัศมีการทำลาย "ดร. กล่าว" ในกรณีนี้แผ่นดิสก์จะก่อตัวขึ้นก่อนหน้านี้โดยการบดดาวเคราะห์น้อยซึ่งเข้าใกล้เป็นระยะและเข้าสู่รัศมีการทำลาย ของดาวแคระขาว”
ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังมากขึ้นที่จะออนไลน์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าและด้วยการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่เพิ่มขึ้นทีมงานด้านหลังกระดาษหวังว่างานของพวกเขาจะช่วยให้นักล่าดาวเคราะห์ตรวจสอบระบบแคระขาวได้สำเร็จ
