• Weiße Zwerge

Das ultimative Schicksal eines nahegelegenen Vier-Planeten-Systems: kosmischer Flipper, dann Spielende

• 2024

Schlechte Nachrichten: Alle potenziellen Außerirdischen, die im Planetensystem HR 8799 leben, haben nur etwa 3 Milliarden Jahre Zeit, um zu lernen, wie man Raumschiffe baut, bevor ihre Planeten in den interstellaren Raum geschleudert werden, wenn der Stern stirbt.

Gute Nachrichten: Die Planeten sind erst 30-40 Millionen Jahre alt, also gibt es dort sowieso keine Außerirdischen.

TSU

HR 8799 ist ein junger Stern in der Nähe, nur 135 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Stern hat etwa das 1,5-fache der Sonnenmasse und ist damit heller und heißer als die Sonne. Es ist wahrscheinlich Teil eines kleinen, losen Sternhaufens namens die Columba-Vereinigung , von dem bekannt ist, dass es etwa 40 Millionen Jahre alt ist.

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Im Jahr 2008 wurden drei massereiche Planeten entdeckt, die den Stern umkreisen, und ein vierter wurde 2010 entdeckt. Unglaublicherweise waren alle vier direkt abgebildet , dh direkt in Teleskopbildern gesehen! Tatsächlich kann man im Laufe der Jahre alle vier Planeten beobachten, wie sie sich auf ihren Bahnen um den Stern bewegen eines der tollsten videos die ich je gesehen habe :

Die Modelle geben keine Antwort auf das, was als nächstes passiert; stattdessen werden die Anfangsbedingungen (aktuelle Masse des Sterns, der Planeten, ihre Entfernungen usw.) für jeden Modelllauf im Computer geringfügig geändert, um zu sehen, was passiert, da wir diese Bedingungen nicht genau kennen. Was die Astronomen herausgefunden haben, ist, dass mit ziemlicher Sicherheit Chaos entsteht. Die Sache ist, sie wissen nicht, was für ein Chaos exakt .

Die meisten Modelle zeigen, dass zwei Planeten interagieren und vollständig aus dem Stern geschleudert werden, um in den interstellaren Raum geschickt zu werden, um durch die Galaxie zu wandern. Manchmal kollidieren die Planeten. Manchmal fallen sie in den Stern. In einem Simulationslauf tauschten die Planeten b und e ihre Positionen, während c und d ausgeworfen wurden. In einem anderen Fall geht ein Stern in etwa 144 Millionen Jahren an HR 8799 vorbei, und obwohl er das System nicht stört, ändert es es so weit, dass Planet c ausgestoßen wird, wenn HR 8799 anschwillt.

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Im Grunde, egal was, die Dinge werden Schlecht . Aber es gibt noch mehr.

Künstlerische Darstellung eines Kometen (der einem Asteroiden sehr ähnlich ist), der in der Nähe eines Weißen Zwergs auseinandergerissen wird. Viele Weiße Zwerge haben auch Staubringe um sich herum, ein weiterer Beweis dafür, dass ein Planetensystem sie umkreist. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Der Stern wird von zwei Trümmerscheiben umkreist, Materialgürtel, die wahrscheinlich unserem Asteroidengürtel ähneln. Einer befindet sich innerhalb der Umlaufbahn des Planeten e, etwa 1-2 Milliarden Kilometer vom Stern entfernt, und der andere beginnt etwa 13 Milliarden Kilometer außerhalb und kann sich auf 45 Milliarden erstrecken.

In den Simulationen werden die Scheiben bei der Bewegung der Planeten massiv zerstört. Material wird sowohl vom sterbenden Stern weg als auch auf ihn zugeschleudert. Und vielleicht haben wir die Ergebnisse von so etwas schon einmal gesehen ...

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Sobald der Stern seine äußeren Schichten verliert, bleibt von ihm nur noch sein winziger, dichter und glühend heißer Kern, der jetzt als a . bezeichnet wird weißer Zwerg . Wir wissen, dass viele Weiße Zwerge Planetensysteme haben oder einmal hatten; einige zeigen Beweise für das Essen von Asteroiden um sie herum – wir sehen schwere Elemente wie Kalzium und Eisen in ihren Spektren, während ein einsamer weißer Zwerg nur Wasserstoff und Helium zeigen sollte. Schwere Elemente sinken schnell unter die Oberfläche, daher muss jeder Weiße Zwerg mit schweren Elementen auf seiner Oberfläche vor kurzem seine Kinder gefressen haben .

Tatsächlich stammen die meisten Weißen Zwerge wie diese, von denen wir wissen, von Sternen wie HR 8799, die massereicher als die Sonne sind. Von den Modellen sieht es so aus, als ob HR 8799 dieser Gruppe beitreten wird. Asteroiden und andere Trümmer fallen in den Weißen Zwerg und verschmutzen ihn mit schweren Elementen, die von anderen Sternen entdeckt werden könnten.

Während also all diese Neuigkeiten für diese Planeten beschissen sind, sind es für die Astronomen hier auf der Erde eher gute Neuigkeiten. HR 8799 ist jung, und wenn wir es jetzt studieren, können wir mehr über die sehr alten Weißen Zwerge erfahren, die wir sehen, die ihre eigenen Systeme ausgeschlachtet haben. Die Modelle, die zur Vorhersage ihres Verhaltens verwendet werden, können basierend auf dem, was wir hier gelernt haben, angepasst werden, damit wir sie besser verstehen.

Ich möchte auch anmerken, dass die Planeten von HR 8799 zwar weiter voneinander entfernt und massereicher sind als unsere eigenen, die Sonne jedoch eines Tages ein Roter Riese und dann auch ein Weißer Zwerg werden wird. HR 8799 zu studieren ist wie in eine Kristallkugel zu schauen und unsere eigene potenzielle Zukunft zu sehen. Astronomen haben sich bereits damit beschäftigt – die ergebnisse sind nicht schön – aber wissenswert. An diesem Punkt wird die Erde von der Sonne verzehrt sein , also hoffentlich wird die Menschheit (oder zu was auch immer wir uns entwickelt haben) es an diesem Punkt von einem jüngeren, neuen Planeten betrachten ... wenn wir sie bis dahin überhaupt brauchen.