ОДИН ЗВЕЗДНЫЙ СВЕТ МОЖЕТ РАЗОРВАТЬ АСТЕРОИДЫ НА КУСКИ

Согласно новым исследованиям, большинство звезд во вселенной станет достаточно ярким, чтобы взорвать окружающие астероиды на более мелкие фрагменты, используя только их свет.

Электромагнитное излучение звезд в конце их фазы «гигантской ветви», которая длится всего несколько миллионов лет до того, как они превращаются в белых карликов, будет достаточно сильным, чтобы вращать даже отдаленные астероиды на высокой скорости, пока они снова и снова не разорвутся на части. В результате наше Солнце легко распылит наш собственный пояс астероидов через миллиарды лет, говорят исследователи.

Новое исследование «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества» анализирует количество последовательных событий распада и насколько быстро происходит этот каскад.

Авторы приходят к выводу, что все, кроме самых отдаленных или самых маленьких астероидов в системе, распадутся за относительно короткий миллион лет, оставляя после себя обломки, которые ученые смогут найти и проанализировать вокруг мертвых звезд белых карликов. Часть этого мусора может быть в форме «двойных астероидов», которые вращаются вокруг друг друга, пока они вращаются вокруг Солнца.

После того, как звезды главной последовательности, такие как наше Солнце, сожгли все свое водородное топливо, они становятся в сотни раз больше во время фазы «гигантской ветви» и увеличивают свою яркость в десять тысяч раз, испуская интенсивное электромагнитное излучение. Когда это расширение прекращается, звезда теряет свои внешние слои, оставляя позади плотное ядро, известное как белый карлик.

«МАЛО ТОГО, ЧТО НАШ СОБСТВЕННЫЙ ПОЯС АСТЕРОИДОВ БУДЕТ РАЗРУШЕН, НО ЭТО БУДЕТ СДЕЛАНО БЫСТРО И НАСИЛЬСТВЕННО. И ТОЛЬКО БЛАГОДАРЯ СВЕТУ НАШЕГО СОЛНЦА».

Находящиеся на орбите астероиды будут поглощать излучение звезды, перераспределять его внутри, а затем испускать из другого места, создавая дисбаланс. Этот дисбаланс создает эффект крутящего момента, который очень постепенно раскручивает астероид, в конечном итоге приводя к скорости разрушения за один полный оборот каждые 2 часа (Земле требуется почти 24 часа для завершения полного вращения). Эффект, известный как эффект YORP, получил свое название от четырех ученых, которые внесли идеи в концепцию.

В конце концов, этот момент разорвёт астероид на более мелкие части. Затем процесс будет повторяться в несколько этапов, подобно тому, как в классической аркадной игре Asteroids они распадаются на все более мелкие астероиды после каждого события уничтожения. Ученые рассчитывают, что в большинстве случаев произойдет более 10 событий деления — или распадов — до того, как кусочки станут слишком маленькими, чтобы разбиться дальше.

«Когда типичная звезда достигает стадии гигантского ветвления, ее яркость достигает максимальной яркости нашего солнца в 1000–10000 раз», — говорит ведущий автор Дмитрий Верас из группы астрономии и астрофизики Университета Уорика.

«Затем звезда очень быстро сжимается в белого карлика размером с Землю, где ее яркость падает до уровня ниже нашего Солнца. Следовательно, эффект YORP очень важен во время фазы гигантской ветви, но почти не существует после того, как звезда стала белым карликом.

«Для одной гигантской ветвящейся звезды солнечной массы — такой, какой станет наше Солнце — даже аналоги пояса экзо-астероидов будут эффективно уничтожены. Эффект YORP в этих системах очень сильный и действует быстро, порядка миллиона лет. Мало того, что наш собственный пояс астероидов будет разрушен, но это будет сделано быстро и насильственно. И только благодаря солнечному свету», — говорит Верас.

Остатки этих астероидов в конечном итоге сформируют обломочный диск вокруг белого карлика, который втянет в звезду, «загрязняя ее». Астрономы могут обнаружить это загрязнение с Земли и проанализировать его, чтобы определить его состав.

«Эти результаты помогают обнаружить поля мусора в гигантских ветвях и планетных системах белых карликов, что имеет решающее значение для определения степени загрязнения белых карликов», — добавляет Верас. «Нам нужно знать, где находится мусор, когда звезда становится белым карликом, чтобы понять, как образуются диски. Таким образом, эффект YORP обеспечивает важный контекст для определения того, где этот мусор может возникнуть».

Когда через 6 миллиардов лет наше солнце умрет и израсходует топливо, оно также потеряет свои внешние слои и превратится в белого карлика. По мере роста его яркости он будет бомбардировать наш пояс астероидов все более интенсивным излучением, подвергая астероиды эффекту YORP и разбивая их на все более мелкие кусочки.

Большинство астероидов, известных как «обломки камней» — совокупность камней, слабо скрепленных друг с другом, имеют небольшую внутреннюю прочность. Однако меньшие астероиды имеют большую внутреннюю силу, и, хотя этот эффект довольно быстро разрушит крупные объекты, обломки окажутся на плато у объектов диаметром около 1-100 метров. Как только фаза «гигантской ветви» начнется, процесс будет продолжаться до тех пор, пока не достигнет этого плато.

Эффект уменьшается с увеличением расстояния от звезды и увеличением внутренней силы астероида. Эффект YORP может разбить астероиды на сотни АС (астрономических единиц), гораздо дальше, чем там, где находится Нептун или Плутон.

Однако эффект YORP будет влиять только на астероиды. Исследователи утверждают, что объекты, большие чем Плутон, могут избежать этой участи из-за их размера и внутренней силы — если только другой процесс, такой как столкновение с другой планетой, не разрушит их.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

4 × один =