راز وحشتناک ستارگانی که سیارات خود را می بلعند

خورشید به حیات روی زمین کمک زیادی کرد، اما سیاره زمین برای همیشه قابل سکونت نخواهد بود. در پنج میلیارد سال آینده، خورشید به قدری بزرگ خواهد شد که سیارات عطارد، زهره و احتمالاً زمین را به طور کامل در بر خواهد گرفت. به نظر می رسد که سرنوشت خوبی در انتظار خانه ما نیست. اما به گفته دانشمندان، فرآیند “بلعیدن سیارات از ستاره میزبان” در چرخه زندگی منظومه های ستاره ای رایج است. محققان این ستارگان را “آدمخوار” می نامند (اگرچه آنها سیارات را می خورند، نه ستاره های دیگر).

شاید این ستارگان برخی از اسرار جذاب نجوم را آشکار کنند، مانند ترکیبات مداری عجیب و تابش ستارگان آلوده، که سال ها ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است. اما این پدیده جنبه های اساسی تری دارد. مطالعه جذب سیاره‌ای می‌تواند به ما در درک سرنوشت طولانی‌مدت زمین و ارائه سرنخ‌هایی برای جستجوی حیات فرازمینی کمک کند. بنابراین ما می توانیم پایان جهان را به شکل بهتری پیش بینی کنیم و به این سوال پاسخ دهیم که آیا واقعاً در جهان تنها هستیم؟ به نقل از ریکاردو یارزادانشجوی نجوم در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، که در مورد خسوف های سیاره ای مطالعه می کند.

هنوز نمی توان با قاطعیت گفت که زمین در آینده بلعیده خواهد شد، اما قطعاً زندگی بر روی آن غیرممکن خواهد بود. تصور تمدنی مانند تمدن ما که از وقوع چنین اتفاقی آگاه باشد بسیار جذاب است و با دانستن این سرنوشت باید روزی خانه را ترک کرد.

اندازه ستاره ها از کوتوله های ساکت تا ابرغول های درخشان متغیر است. طول عمر و سرنوشت نهایی یک ستاره و سیارات زیادی که به دور آن می چرخند به جرم آن مرتبط است: کوتوله های قرمز می توانند تریلیون ها سال زندگی کنند، در حالی که ستارگان سنگین تر تنها چند میلیون سال عمر می کنند. ستارگان به اندازه خورشید وقتی سوخت هیدروژن آنها تمام می شود می میرند و باعث می شود لایه های بیرونی ستاره صدها بار منبسط شوند. بسیاری از ستارگان سیاره های درونی خود را در این مرحله که “غول سرخ” نامیده می شود، می بلعند.

غروب آفتاب

مطالعه روند غرق شدن سیاره ها می تواند به ما در درک سرنوشت طولانی مدت زمین کمک کند و سرنخ هایی در جستجوی حیات فرازمینی ارائه دهد.

غول‌های سرخ که تقریباً یک قرن پیش کشف شده‌اند، گاهی در داستان‌های علمی تخیلی به‌عنوان پرده‌ای شوم در مقابل پس‌زمینه تمدن‌های آخرالزمانی قرار می‌گیرند. اگرچه ایده هایی در مورد پایان عمر ستارگان وجود دارد، روند واقعی جذب سیارات هنوز یک راز باقی مانده است.

  ساعت هوشمند Xiaomi Watch S1 در آمازون آلمان با قیمت کمتر از 200 یورو

برای مثال، در اوایل سال 1967، اخترشناسان از خود می‌پرسیدند که سرنوشت نهایی مواد سیاره‌ای که توسط ستارگان جذب می‌شوند، چیست؟ اما فرضیه ها در سطح حدس و گمان بودند، زیرا سیارات فراخورشیدی تا دهه 1990 کشف نشدند. از دهه 1990، نزدیک به 5000 سیاره فراخورشیدی توسط ماموریت‌های رصدخانه فضایی کپلر ناسا کشف شده است که درک جدیدی از روش‌های بی‌شمار تکامل و مرگ منظومه‌های ستاره‌ای ارائه می‌کند. نسل بعدی رصدخانه های زمینی و فضایی، به ویژه تلسکوپ فضایی جیمز وب، از این دنیاها با جزئیات بی سابقه تصویربرداری خواهد کرد و شرایط زندگی آنها را آشکار خواهد کرد.

فراوانی سیارات فراخورشیدی شناخته شده، به ویژه آنهایی که در مدارهای نزدیک به ستاره خود هستند، گواه این است که زندگی در بسیاری از دنیاها به شکم ستارگان میزبان آنها ختم می شود. اما شکاف های زیادی در دانش ستاره شناسان وجود دارد، زیرا گرفتن ستاره ای که سیاره خود را می بلعد دشوار است. ساخت مدل‌های رویداد جذب نیز تا حدودی به دلیل تفاوت‌های زیاد بین اندازه ستاره‌ها و سیارات آنها دشوار است. به گفته یارزا، که مطالعه جدیدی در مورد این موضوع در انجمن نجوم آمریکا منتشر کرده است:

برای درک غرق شدن سیاره ها و تأثیر آن بر سرنوشت منظومه های سیاره ای، باید به چند سوال پاسخ داد: مثلاً سیاراتی که غرق می شوند چه می شود؟ آیا برخی از آنها نجات خواهند یافت؟ آیا همه آنها نابود خواهند شد؟ پس از بلعیدن یک سیاره برای یک ستاره چه اتفاقی می افتد؟

برای تحقق سناریوهای بالا، یارزا و همکارانش غرق شدن سیارات بزرگتر از مشتری را مدل کردند. تحقیقات آنها برای انتشار در مجله Astrophysical پذیرفته شده است. برای مطالعه تفاوت بین ستاره ها و سیارات، محققان روشی را توسعه دادند که بر روی قسمت گازی بیرونی ستاره متمرکز بود که در مرحله اول توسط ستاره جذب می شود.

  سامسونگ در سه ماهه سوم سال 2021 با 23 درصد سهم بازار در فروش گوشی های هوشمند جهان پیشتاز است.

بر اساس نتایج مدل‌سازی، ستارگان دارای سیارات سنگین ممکن است با عواقب جدی ناشی از بلعیده شدن سیاره خود مواجه شوند. در حالی که جهان هایی به اندازه زمین به راحتی جذب می شوند.

هیدرودینامیک و بقا در طول فرآیند غرق شدن سیاره

سیاره ای شبیه مشتری را در نظر بگیرید که از ستاره خود عبور می کند. در نقطه تلاقی دو جسم، گازها به صورت چرخشی تشکیل می شوند. همانطور که جهان سنگین به جهنم می لغزد، حرکت سیاره به ستاره منتقل می شود. بی ثباتی ناشی از این تبادل تعادل ستاره را به هم می زند، بنابراین ستاره جو خود را به فضا پرتاب می کند و در نهایت به یک کوتوله سفید فرو می ریزد.

این سناریو می تواند مشاهدات گیج کننده سیاراتی را که به دور کوتوله های سفید می چرخند توضیح دهد. مشخص نیست که این دنیاها چگونه از مرگ ستاره خود جان سالم به در بردند، اما مدل‌های جدید شواهدی را ارائه می‌دهند: پس از فوران لایه‌های بیرونی ستاره‌شان، سیاره غول‌پیکر غرق‌شده به مداری جدید و فشرده‌تر کشیده می‌شود که در آن به طور کامل نمی‌سوزد. اما این سناریو حتی عجیب‌تر می‌شود: برخی از سیارات غول‌پیکر دستخوش فوران‌های نابودکننده ستاره‌ها می‌شوند، قربانی خشم ستاره می‌شوند و دنیاهای جدیدتری را به دنیا می‌آورند. به گفته یارزا:

این امکان وجود دارد که سیاره غرق شده موادی را از خود آزاد کند و این مواد یک قرص در اطراف ستاره تشکیل دهند که منجر به تشکیل یک سیاره جدید شود. این سیاره از خاکستر برمی خیزد و سیاره ای جدید متولد می شود.

مشاهدات عجیب دیگر ضرب المثل “شما همان چیزی هستید که می خورید” را تأیید می کند. در چنین سناریویی، ستارگان از عناصر سیاره‌ای مانند لیتیوم غنی می‌شوند و بنابراین ستاره‌شناسان می‌توانند آدم‌خوارها را بر اساس نشانه‌های شیمیایی نورشان شناسایی کنند. به نقل از ملیندا سوارس فورتادوعضو فوق دکتری ناسا هابل در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون:

جستجو برای ستاره ای که سیاره ای را در بر می گیرد دشوار است زیرا طول عمر رویداد کوتاه است. اما آثار این رویداد برای مدت طولانی حتی برای میلیاردها سال باقی می ماند.

مقاله مرتبط:

سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی، که به عنوان سیستم‌های دوتایی نیز شناخته می‌شوند، محیط‌های ایده‌آلی برای جستجوی شواهدی از جذب ناگهانی هستند. ستارگان دوتایی معمولاً از یک ابر گاز و غبار تشکیل می شوند، بنابراین از نظر شیمیایی مشابه هستند. اما طبق مطالعه‌ای که در سال 2021 در مجله Nature Astronomy منتشر شد، 25 تا 30 درصد از ستارگان خورشید مانند در منظومه‌های دوتایی مسیرهای منحصربه‌فردی از خود به جای می‌گذارند.

  برندگان مسابقه بین المللی Epson Panorama 2022

لورنزو اسپینایک اخترفیزیکدان در رصدخانه نجوم پادوآ در ایتالیا و یکی از نویسندگان این مطالعه، معتقد است که این تفاوت های شیمیایی می تواند بقایای جهان های فروپاشیده را آشکار کند. اگرچه مشخص نیست که سیارات چگونه به این سرنوشت دچار می شوند، اما این رویداد یکی از معیارهای مهم در ارزیابی قابلیت سکونت احتمالی منظومه های دیگر است. به گفته دکتر اسپینا:

ما نمی خواهیم در جستجوی سامانه های سیاره ای بالقوه قابل سکونت با چنین وضعیتی مواجه شویم. بلکه می خواهیم ستاره هایی با منظومه های سیاره ای خسته کننده پیدا کنیم. به عبارت دیگر، ما به دنبال سیستم هایی مانند منظومه شمسی خودمان هستیم که می دانیم در گذشته تغییر چندانی نکرده است.

از سوی دیگر، فروپاشی و ترکیب جهان‌های درون ستارگان در حین غرق شدن آن‌ها می‌تواند پنجره‌ای برای درک مواد داخلی سیارات فراخورشیدی فراهم کند. دکتر اسپینا می گوید: این فرآیند بسیار جالب است زیرا ترکیب شیمیایی یک سیاره برای شکوفایی حیات بسیار مهم است. مطالعه رویداد غرق شدن سیاره این سوال را مطرح می کند که آیا تمدن های فرازمینی به ستارگان خود پرتاب می شوند یا به اعماق منظومه های ستاره ای و به جهان های قابل سکونت تر مهاجرت می کنند. در طول پنج میلیارد سال آینده، جهان های بیرونی و یخ زده منظومه شمسی با انبساط خورشید رشد خواهند کرد. دکتر سوارز فورتادو می گوید:

بلعیده شدن سرنوشت عطارد و زهره در منظومه شمسی است. اگر گذر زمان را تسریع کنید و به حوادث و سرنوشت خورشید بنگرید. در چنین شرایطی مشتری، زحل و اورانوس در یک منطقه قابل سکونت خوب قرار می گیرند. با تلسکوپ های جدید، دانشمندان می توانند دید بهتری از مراحل بعدی ستارگان داشته باشند.

دیدگاهتان را بنویسید