Fakta menyedihkan Alam Semesta ialah akhirnya semua bintang akan mati. Dan apabila mereka melakukannya, apa yang berlaku pada bayi mereka? Biasanya, prognosis bagi planet di sekitar bintang yang sedang mati tidak baik, tetapi satu kajian baru mengatakan sebilangan mungkin sebenarnya bertahan.
Sekumpulan ahli astronomi telah melihat dengan lebih dekat apa yang berlaku apabila bintang, seperti Matahari kita misalnya, menjadi kerdil putih di akhir hayat mereka. Ternyata, planet yang lebih padat seperti Bumi mungkin bertahan dari kejadian tersebut. Tetapi, hanya jika jaraknya tepat.
Penyelidikan baru ini berasal dari ahli astronomi dalam Kumpulan Astronomi dan Astrofizik di University of Warwick. Makalah mereka diterbitkan dalam Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja. Judulnya adalah "Kelonggaran orbit planet yang mengasyikkan berinteraksi dengan kerdil putih."
Kerdil putih adalah keadaan terakhir bintang yang tidak cukup besar untuk menjadi bintang neutron. Dalam Bima Sakti kita, kira-kira 97% bintang akan menjadi kerdil putih.
"Makalah ini adalah salah satu kajian khusus pertama yang menyelidiki kesan pasang surut antara kerdil putih dan planet."
Dimitri Veras, Universiti Warwick.
Apabila bintang menghabiskan bahan bakarnya dan menjadi kerdil putih, itu bukan peralihan yang lembut. Bintang meletupkan lapisan gas luarnya dan mereka membentuk nebula planet. Mana-mana planet yang mengorbit dapat dihancurkan dengan kasar oleh pengusiran gas bencana ini.
Selepas itu, mana-mana badan yang masih hidup akan dikenakan kekuatan pasang surut besar yang dibuat ketika bintang itu jatuh ke keadaan kerdil putihnya yang sangat padat. Pasukan pasang surut dapat mengarahkan planet-planet yang mengorbit ke orbit baru, atau bahkan mengeluarkannya dari sistem suria sepenuhnya.
Menggabungkan senario yang merosakkan ini adalah pelepasan sinar-x yang mematikan. Sekiranya beberapa badan yang mengorbit hancur atau dilucutkan bahan, bahan itu boleh jatuh ke dalam bintang, menyebabkan kerdil putih memancarkan sinar-x. Sukar untuk membayangkan ada kehidupan yang selamat dari peralihan bintang ke kerdil putih, tetapi jika ada yang melakukannya, entah bagaimana, sinar-x akan menjadi kudeta. Walau apa pun, persekitaran di sekitar kerdil putih bukanlah tempat yang bagus.
Menurut kajian baru ini, beberapa planet dapat bertahan dalam lingkungan yang mematikan ini, jika cukup padat dan jika berada pada jarak yang tepat.
Kelangsungan hidup mereka bergantung pada sesuatu yang tepat disebut 'radius kehancuran.' Sekiranya ada planet yang dimusnahkan oleh kerdil putih, cincin serpihan itu akan terbentuk dalam radius pemusnahan.
Kajian ini juga menunjukkan bahawa semakin besar planet ini, semakin kecil kemungkinannya untuk bertahan dari interaksi pasang surut baru dalam sistem suria. Planet yang kurang besar akan diserang oleh kekuatan yang sama, tetapi jisimnya yang lebih rendah memungkinkannya bertahan.
Kelangsungan hidup di mana-mana planet adalah rumit dan bergantung pada sejumlah faktor, seperti jisim dan lokasinya berbanding dengan radius pemusnahan. Tetapi ia juga bergantung pada kelikatan planet. Satu jenis exoplanet yang disebut "exo-Earth dengan kelikatan rendah" dapat ditelan oleh bintang walaupun mereka berada dalam jarak lima kali jarak dari pusat kerdil putih dan radius kehancurannya. (Enceladus adalah contoh yang baik dari badan dengan kelikatan rendah.)
Terdapat juga "exo-Earth dengan kelikatan tinggi" yang dapat ditelan dengan mudah jika terletak pada jarak dua kali jarak antara pusat kerdil putih dan radius pemusnahannya. Exo-Earth dengan kelikatan tinggi adalah planet dengan inti padat yang terdiri sepenuhnya dari unsur-unsur yang lebih berat.
Pengarang utama makalah ini ialah Dr. Dimitri Veras dari Jabatan Fizik Universiti Warwick. Dr. Veras berkata, "Makalah ini adalah salah satu kajian khusus yang pertama yang menyelidiki kesan pasang surut antara kerdil putih dan planet. Pemodelan jenis ini akan semakin relevan pada tahun-tahun mendatang, ketika mayat-mayat berbatu tambahan kemungkinan akan ditemukan dekat dengan kerdil putih.
Dr. Veras dengan cepat menunjukkan had penyelidikan ini. Ia hanya berlaku untuk planet yang homogen. Itu bermaksud planet yang strukturnya sama, bukannya planet seperti Bumi, dengan strukturnya berlainan lapisan. Memodelkan planet seperti Bumi sangat rumit.
"Kajian kami, walaupun canggih dalam beberapa aspek, hanya memperlakukan planet berbatu yang homogen yang konsisten dalam strukturnya sepanjang masa," kata Dr Veras. "Planet berbilang lapisan, seperti Bumi, akan jauh lebih rumit untuk dikira tetapi kita sedang menyiasat kemungkinan melakukannya."
"... kajian kami menunjukkan bahawa planet berbatu dapat bertahan dari interaksi pasang surut dengan kerdil putih dengan cara yang mendorong planet sedikit ke luar."
Dimitri Veras, Universiti Warwick.
Kajian ini menunjukkan kerumitan dalam menentukan jarak selamat dari bintang kerdil putih. Tetapi akan selalu ada jarak yang selamat. Untuk planet yang berbatu dan homogen, planet ini harus dapat menahan diri dari bertahan dan bertahan dari arus pasang surut jika terletak pada jarak yang jauh dari kerdil putih "sekitar sepertiga jarak antara Merkurius dan Matahari" menurut kajian itu.
Kajian ini akan membantu membentuk bagaimana ahli astronomi memburu eksoplanet di sekitar bintang kerdil putih. Dan kerana bintang kerdil putih begitu banyak, kegunaan kajian dijamin.
"Kajian kami mendorong para astronom untuk mencari planet berbatu yang dekat dengan - tetapi di luar - radius pemusnahan kerdil putih," kata Dr. Sejauh ini pengamatan telah memfokuskan pada wilayah dalam ini, tetapi kajian kami menunjukkan bahawa planet berbatu dapat bertahan hidup pasang surut interaksi dengan kerdil putih dengan cara yang mendorong planet-planet sedikit ke arah luar. "
Dr. Veras mengatakan bahawa kajian mereka juga memberitahu pencarian eksoplanet di sekitar kerdil putih dengan mencari tanda geometri eksoplanet di cakera serpihan. Fakta terkenal bahawa badan dalam cincin serpihan, atau dalam cakera protoplanet, dapat meninggalkan tanda mereka di gelang, menandakan kehadiran mereka kepada pemerhati yang jauh.
"Ahli astronomi juga harus mencari tanda tangan geometri pada cakera serpihan yang diketahui. Tanda tangan ini boleh menjadi hasil daripada gangguan gravitasi dari planet yang berada tepat di luar radius pemusnahan, "kata Dr. kerdil putih. "
Dengan teleskop yang lebih kuat dalam talian dalam beberapa tahun akan datang, dan dengan pencarian eksoplanet yang semakin meningkat, pasukan di belakang makalah ini berharap karya mereka dapat membantu para pemburu planet menyiasat sistem kerdil putih dengan jayanya.
