Planeta dziesięciokrotnie cięższa od Jowisza, okrążająca swoją macierzystą gwiazdę w czasie krótszym od jednego dnia, może dostarczyć nam rzadkich informacji na temat ostatnich chwil życia planet.

WASP-18b, nazwana tak dlatego że jest osiemnastą planetą odkrytą przez Wide Angle Search for Planets (WASP), znajduje się jedynie w odległości trzech promieni gwiazdy od swojego gospodarza. Temperatura na dziennej półkuli planety szacowana jest na 2400K. WASP-18 jest podobna do naszego Słońca (typ spektralny F6) i ma masę 1,24 masy Słońca. Gorące jowisze, takie jak WSAP-18b, powstają w dużych odległościach od swoich gwiazd i krążą po zacieśniającej się orbicie, aż zostają zniszczone przez siły pływowe.

Tak masywna planeta jak WASP-18b, krążąca tak blisko swojej macierzystej gwiazdy, powinna zostać zniszczona przez oddziaływania pływowe w ciągu nabliższego miliona lat. Wiek gwiazdy oceniany jest na miliard lat, a ponieważ gwiazdy i planety powstają razem, taki sam jest wiek planety. Teoria oddziaływań pływowych dla podobnych układów przewiduje, że na powierzchni gwiazdy powstaje wybrzuszenie, przez które planeta traci moment pędu, co powoduje zacieśnianie się orbity. Dzieje się tak, gdy okres orbitalny planety jest krótszy niż okres obrotu gwiazdy. Odmienny przypadek istnieje na przykład w układzie Ziemia-Księżyc, gdzie księżycowy okres obiegu dłuższy niż okres obrotu Ziemi i satelita oddala się od nas.

Szanse obserwacji planety będącej tak blisko końca swojego życia są jak jeden do tysiąca. Oznacza to, że albo mamy szczęście i WASP-18b jest w wyjątkowo krótkim okresie swojego życia, albo zachodzi w tym układzie coś, o czym nie wiemy. Być może krąży tam druga planeta, która opóźnia zniszczenie WASP-18b. Bardziej prawdopodobne jest to, że nasza teoria o tym, w jaki sposób energia pływów rozprasza się we wnętrzu gwiazdy, nie działa poprawnie. Jeśli proces ten jest słabszy o czynnik 1000, planeta będzie istnieć kolejny miliard lat.

Pomimo nieznajomości historii planety, jest trochę dobrych wieści. Jeżeli orbita WASP-18b rzeczywiście szybko się zmniejszy, efekty będą widoczne w ciągu dekady jako zauważalne – bo o prawie pół minuty – zmniejszenie się czasu, w ciągu którego obserwowany jest tranzyt planety na tle gwiazdy. Ostatecznie planeta osiągnie granicę Roche'a, czyli miejsce, w którym grawitacja planety zostanie przezwyciężona przez przyciąganie gwiazdy, powodując rozerwanie planety i spadek jej materii na gwiazdę. Ten akt kosmicznego kanibalizmu rozkręci gwiazdę z obecnego okresu rotacji 5,6 dnia do 0,7 dnia, a ciężkie pierwiastki z jądra planety zanieczyszą atmosferę gwiazdy, powodując efekt widoczny u innej gwiazdy także posiadającej system planetarny, HD82943.

Dalsze obserwacje układu WASP-18 oraz innych podobnych powinny pomóc nam odkryć właściwości tych interesujących systemów w niedalekiej przyszłości. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie “Nature”.

Autor

Grzegorz Gajda

Komentarze

  1. amperion    

    a co… — a co z siła odśrodkowa, która niweluje działanie grawitacji tej gwiazdy?
    Jakby ciało spadało na słonce to okej, zostanie rozerwane, ale jeśli znajduje się na orbicie ?

    to wywód mojej logiki..
    skorygujcie to proszę 🙂

    1. rafal_m17    

      Niwelowanie grawitacji… — No tak niweluje ale tylko dla okreslonej kombinacji promienia orbity, okresu obiegu i masy gwiazdy (pewnie jest to o wiele bardziej skomplikowane i masa planety tez gra role).
      Sek w tym ze nie mozna tego rozpatrywac w sposob szkolny jako dwoch punktow materialnych. Planeta i gwiazda maja okreslone wymiary , w tym wypadku niepomijalne wobec promienia orbity. Plywy wywolywane nawzajem w gwiezdzie i planecie powoduja rozpraszanie energii (plywy na Ziemi powodowane przez Ksiezyc i Slonce tez rozpraszaja energie na hustanie oceanami i troche skorupa Ziemi, a my kombinujemy jak uszczknac troche tej i tak marnujacej sie energii)
      No wiec energia mechaniczna ukladu maleje, predkosc planety musi sie zmniejszac, wiec do wytworzenia “sily odsrodkowej” (taka sila nie istnieje ale to bardzo dobre klamstwo) niwelujacej sile grawitacji potrzebny jest coraz mniejszy promien orbity. W pewnej chwili czesc planety bedaca blizej gwiazdy bedzie przyciagana “za mocno” w stosunku do czesci oddalonej no i spojnosc planety (bedaca wynikiem grawitacji samej planety no a w przypadku malych cial jeszcze wytrzymalosci mechanicznej) nie utrzyma jej. No i wtedy planeta zostanie rozerwana i po kawalku spadnie na swoje slonce.

Komentarze są zablokowane.