Большинство звезд во Вселенной со временем станут достаточно сверхъяркими, чтобы взрывать и распылять окружающие астероиды на меньшие фрагменты, используя только свой свет.
Это будет электромагнитное излучение звезд в конце их фазы в «ветви гигантов», длящейся всего несколько миллионов лет, прежде чем они превратятся в белые карлики. Взрыв будет достаточно сильным, чтобы достать даже отдаленные астероиды на высокой скорости. В результате даже наш собственный пояс астероидов будет легко распылен нашим Солнцем через миллиарды лет.
Новое исследование физического факультета Университета Уорика, опубликованное в ежемесячных Заметках Королевского астрономического общества, анализирует количество последовательных событий распада и то, как быстро произойдет этот каскад.
Авторы пришли к выводу, что все, кроме самых отдаленных или самых маленьких астероидов в системе, распадутся в течение относительно короткого миллиона лет, оставляя после себя обломки, которые ученые могут найти и проанализировать вокруг мертвых белых карликов. Некоторые из этих обломков могут быть в форме «двойных астероидов», которые вращаются вокруг друг друга вокруг своих звезд.
После того, как звезды главной последовательности, такие как наше Солнце, сожгут все свое водородное топливо, они становятся в сотни раз больше во время фазы «ветви гигантов» и увеличивают свою светимость в десять тысяч раз, испуская интенсивное электромагнитное излучение. Когда это расширение прекращается, звезда сбрасывает свои внешние слои, оставляя после себя плотное ядро, становясь белым карликом.
Излучение звезды будет поглощаться вращающимися вокруг нее астероидами, перераспределяться внутри них и затем испускаться, создавая дисбаланс. Этот дисбаланс создает эффект крутящего момента у астероида, который постепенно раскручивает астероид, в конечном итоге до скорости распада — когда один полный оборот будет совершаться каждые 2 часа (Земле требуется почти 24 часа, чтобы завершить полный оборот). Этот эффект известен как эффект ЙОРПА, названный в честь четырех ученых (Ярковский, О»Киф, Радзиевский, Паддак).
В конечном счете, этот крутящий момент разорвет астероид на более мелкие части. Затем процесс повторится в несколько этапов, подобно тому, как в классической аркадной игре «астероиды» они распадаются на все более мелкие астероиды после каждого события разрушения. Ученые подсчитали, что в большинстве случаев произойдет более десяти делений или распадов, прежде чем осколки станут слишком малы, чтобы на них можно было воздействовать.
Ведущий автор доктор Димитри Верас из группы астрономии и астрофизики Университета Уорика сказал: «когда типичная звезда достигает стадии ветви гигантов, ее светимость достигает максимума между 1000 и 10 000 светимости нашего Солнца. Затем звезда очень быстро сжимается в белый карлик размером с Землю, где ее светимость падает до уровня ниже нашего Солнца. следовательно, эффект ЙОРПА очень важен во время фазы ветви гигантов, но почти отсутствует после того, как звезда станет белым карликом.
«Для звезд солнечной массы — такой, какой станет наше Солнце — даже аналоги пояса экзо-астероидов будут эффективно уничтожены. Эффект ЙОРПА в этих системах очень силен и действует быстро, порядка миллиона лет. Мало того, наш собственный пояс астероидов будет уничтожен, быстро и жестоко. И исключительно благодаря свету нашего Солнца.»
Остатки этих астероидов в конечном счете сформируют диск обломков вокруг белого карлика, и диск будет втянут в звезду, загрязняя ее. «Это загрязнение у других звезд может быть обнаружено с Земли астрономами и проанализировано для определения его состава.
Когда наше Солнце умрет и примерно через 6 миллиардов лет у него закончится топливо, оно тоже сбросит свои внешние слои и превратится в белый карлик. По мере роста своей яркости он будет бомбардировать наш пояс астероидов все более интенсивным излучением, подвергая астероиды эффекту ЙОРПА и разбивая их на все более мелкие кусочки, как в игре «астероиды.»
Большинство астероидов представляют собой так называемые «груды щебня» — скопление камней, слабо скрепленных друг с другом, что означает, что у них мало внутренней прочности. Однако меньшие астероиды обладают большей внутренней прочностью, и хотя этот эффект довольно быстро разрушит более крупные объекты, обломки будут накапливаться на объектах диаметром около 1-100 метров. Как только начнется фаза «ветви гигантов», процесс будет продолжаться без остановки.
Эффект уменьшается с увеличением расстояния от звезды и с увеличением внутренней силы астероида. Эффект ЙОРПА может разбивать астероиды на расстоянии в сотни астрономических единиц, гораздо дальше чем то, где находится Нептун или Плутон.
Однако эффект ЙОРПА будет влиять только на астероиды. Объекты крупнее Плутона, скорее всего, избежат этой участи благодаря своим размерам, внутренней силе и форме сферы — если только они не будут разрушены другим процессом, таким как столкновение с другой планетой.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение