„Śmierć przez zniszczenie przez macierzystą gwiazdę” to los, który czeka większość planet w układach gwiezdnych. Obejmuje to nasze Słońce, Wenus i Merkurego za kilka miliardów lat. Astronomowie widzą teraz ten sam los, który czeka Keplera-1658b. To gorąca egzoplaneta wielkości Jowisza krążąca wokół wyewoluowanego żółto-białego karła typu F, oddalonego o około 2600 lat świetlnych od Ziemi.
Wiele rzeczy sprzysięga się na ognisty los tego świata: bliskość jego gwiazdy, powoli zanikająca orbita i fizyka pływów. Egzoplaneta Kepler-1658b leży 0,054 jednostki astronomicznej od swojej pierwotnej planety — znacznie bliżej niż odległość między Słońcem a Merkurym w naszym Układzie Słonecznym. Kręci się również po orbicie trwającej 3,8 dnia. Ta szybka, bliska orbita rozpada się z kilku powodów. Pierwszy jest prosty: pływy. Zasadniczo oddziaływanie grawitacyjne między Kepler-1658b a jego starzejącą się gwiazdą macierzystą zmienia orbitę planety. To jeszcze bardziej zbliża go do gwiazdy. Drugim czynnikiem jest wiek samej gwiazdy. Jest już wystarczająco stary, by zacząć się rozszerzać i stać się podolbrzymem. To interesujący kawałek astrofizyki. To, w połączeniu z fizyką pływów działającą na orbitę planety.
Wykrywanie spadku orbity egzoplanety
Zmiana okresu orbitalnego między Keplerem-1658b a jego gwiezdnym rodzicem wynosi zaledwie 131 milisekund rocznie. Oznacza to, że za około 2,5 miliarda lat Kepler-1658b zostanie połknięty przez swoją gwiazdę i nigdy więcej go nie zobaczymy.
Skąd więc Vissaparagada i współpracownicy wiedzieli, że tak się dzieje? Potwierdzenie orbity tej egzoplanety było długim, żmudnym procesem, który wymagał wielu uważnych obserwacji przez kilka lat. Po pierwsze, astronomowie musieli potwierdzić, że Kepler-1658b jest rzeczywistą egzoplanetą, a nie tylko zaburzeniem danych. Ta gorąca planeta Jowisz była właściwie pierwszą egzoplanetą odkrytą przez misję Keplera. Ale potwierdzenie tego odkrycia za pomocą dalszych obserwacji zajęło prawie dziesięć lat .
Dalsze obserwacje ujawniły coś dziwnego na temat planety – jej dzienna temperatura wynosi około 3450 K, czyli jest cieplejsza i jaśniejsza niż oczekiwali astronomowie. Można to wytłumaczyć interakcjami planety z gwiazdą macierzystą. Przyciąganie pływowe może generować więcej ciepła wewnątrz planety (podobnie jak interakcja między Jowiszem, Io i Europą z wnętrzem Io). Aby to potwierdzić, astronomowie będą musieli przeprowadzić więcej obserwacji planety i jej gwiazdy.
Uczenie się na zbliżającym się upadku Keplera-1658
Następny krok po odkryciu wymagał jeszcze więcej obserwacji, aby zrozumieć „inspirujący proces” wysyłający tę egzoplanetę w jej gwiazdę. Zmiany orbitalne trwające 133 milisekundy rocznie nie są tak naprawdę wykrywalne w zaledwie kilku obserwacjach. Wymagało to całej wioski teleskopów i obserwatoriów, poczynając od Keplera, a następnie prac naziemnych w Obserwatorium Palomar w Teleskopie Hale’a. Następnie Teleskopy do Przeglądu Egzoplanet Tranzytowych (TESS) miały okazję przyjrzeć się systemowi. Wszystkie te przechwycone dane, gdy egzoplaneta przechodziła przez tarczę swojej gwiazdy (jak widać z naszego punktu widzenia). Wynik netto? W ciągu ostatnich 13 lat czas między tranzytami bardzo nieznacznie się skrócił. Podstawowa przyczyna? Rozpraszanie energii dzięki oddziaływaniom pływowym.
Dobra, teraz wiemy, że tarcie pływowe ogrzewa Keplera-1658b, podczas gdy jego orbita rozpada się w spiralę zagłady. Stanie się to w ciągu najbliższych kilku miliardów lat. To długi marsz śmierci. Czego więc astronomowie mogą się z tego nauczyć?
Fizykę tej sytuacji można oczywiście zastosować do wielu innych gwiazd i ich planet, w tym naszej własnej. Obserwowanie, jak Kepler-1658b oddziałuje ze swoją gwiazdą w grawitacyjnej walce na śmierć i życie, powinno dać wgląd w to, co stanie się za mniej więcej 5 miliardów lat , kiedy Ziemia i nadęty czerwony olbrzym Słońce będą wchodzić w interakcje.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
