Звезды могут поглощать и выбрасывать обратно планеты

Каким бы печальным это ни было, поглощение планетарного объекта его звездным родителем является обычным сценарием во всей Вселенной. Но это не обязательно должно закончиться гибелью небесного тела. Команда астрофизиков использовала компьютерное моделирование и выяснила, что планеты могут не только выжить, когда их съедает звезда, но и управлять ее будущей эволюцией.

Фото из открытых источников

Модели формирования планетных систем показали, что многие планеты часто в конечном итоге поглощаются своей родительской звездой. Случайные взаимодействия между вновь формирующимися планетами и протопланетным диском, который окружает молодую звезду, могут направить планеты по хаотическим траекториям. Некоторые из этих траекторий в конечном итоге полностью вытесняют планеты из системы, а другие траектории заставляют их столкнуться со звездой.

Еще один шанс поглощения случается ближе к концу жизни звезды, когда она становится красным гигантом. Это также влияет на гравитационную динамику системы и может привести к попаданию некоторых крупных планет в атмосферу родительской звезды.

Но удивительно, что в результате этого планета не всегда исчезает. Астрономы обнаружили много странных систем по всей галактике, которые указывают на то, что планеты пережили свое путешествие к звезде. Например, существуют системы белых карликов, вокруг которых очень близко вращается гигантская планета, слишком близко для того, чтобы эта планета сформировалась естественным путем. Есть звезды с удивительным количеством более тяжелых металлов в их атмосферах, что является признаком того, что в нее врезался каменистый объект. И есть звезды, которые вращаются слишком быстро, их скорость вращения усиливается падающей планетой.

Все эти системы могут быть результатом поглощения планеты, влияющей на дальнейшую эволюцию звезды. Но может ли планета действительно выжить в интенсивной атмосфере звезды?

Команда астрофизиков решила заняться этим вопросом, используя компьютерное моделирование внутренней части звезды, отслеживая эволюцию и судьбу различных видов планет, которые могут попасть в нее. В своих симуляциях они изучали планеты различной массы, а также коричневых карликов. Их моделирование подтверждает идею о том, что планеты могут пережить поглощение.

Например, в некоторых случаях планета может жить тысячи лет, вращаясь вокруг центра звезды в ее атмосфере. Это орбитальное действие может выбросить материал от звезды, истончая внешние края атмосферы. В других случаях обмен орбитальной энергией повышает температуру звездной атмосферы, делая ее намного ярче, чем обычно.

Но для того, чтобы пережить поглощение, сама планета должна быть относительно большой, по крайней мере, массой Юпитера. Маленькие планеты, такие как Земля, не смогут долго существовать в таких условиях. Но если планета достаточно велика, то она может пережить прохождение сквозь звезду и фактически ускорить эволюцию звезды.