Een planetenstelsel gecentreerd rond een dode witte dwergster, die zich op ongeveer 4000 lichtjaar afstand bevindt, heeft astronomen een mogelijke glimp gegeven van hoe onze zon en aarde er over ongeveer 8 miljard jaar uit zouden kunnen zien.
Dit zal echter alleen de toekomst van de aarde zijn als onze planeet de uiteindelijke transformatie van de zon in een opgeblazen rode reus kan overleven. Deze transitie zal naar verwachting over vijf tot zes miljard jaar plaatsvinden, wanneer de zon eindelijk haar voorraad brandstof voor kernfusie heeft uitgeput. Deze rode reuzenfase zal ervoor zorgen dat de zon opzwelt in een baan om Mars, waarbij Mercurius, Venus en misschien ook de aarde worden overspoeld. Daarna zal de zon een brandende witte dwerg worden, net zoals we die zien in een waarneembaar planetenstelsel.
Eén manier waarop onze planeet zou kunnen ontsnappen aan de verwoesting veroorzaakt door de rode reuzenzon, is door naar de baan van Mars of verder te migreren. Hierdoor zou onze planeet achterblijven als een door straling bevroren schil, die rond een brandende ster draait. Dit nieuwe planetenstelsel levert het bewijs dat een dergelijke ‘wonderbaarlijke ontsnapping’ mogelijk is.
Het team identificeerde een witte dwerg met een massa van ongeveer de helft van de massa van de zon en een begeleidende planeet ter grootte van de aarde in een baan die twee keer zo breed is als die van onze planeet rond onze ster. 8 miljard jaar. .
Gerelateerd aan: Heeft een ster het kannibalisme overleefd door toedoen van zijn dode witte dwerggenoot ‘The Beast’?
“We hebben momenteel geen consensus over de vraag of de aarde binnen zes miljard jaar kan voorkomen dat ze wordt overspoeld door een rode reuzenzon”, zegt teamleider Qiming Zhang, een Eric en Wendy Schmidt Fellow in Artificial Intelligence in Science aan de Universiteit van Californië, San Diego. In een stelling.
Eén element van het systeem, gelegen nabij de centrale uitstulping van de Melkweg, onderscheidt het van het toekomstige zonnestelsel: een andere bewoner met een massa van ongeveer 17 maal de massa van Jupiter, de zwaarste planeet in het zonnestelsel.
Dit object is waarschijnlijk een ‘bruine dwerg’, een object dat vaak een ‘mislukte ster’ wordt genoemd omdat het de vorm heeft van een ster, maar er niet in slaagt de massa te accumuleren die nodig is om de fusie van waterstof met helium in zijn kern te katalyseren. Het nucleaire proces dat een ‘hoofdreeksster’ zoals de zon definieert.
Goed nieuws voor de aarde… en misschien niet voor het leven
Astronomen ontdekten deze analogie van de toekomst van het zonnestelsel toen ze een zogenaamde ‘microlensing-gebeurtenis’ observeerden, verwijzend naar de afbuiging van licht van een achtergrondbron, veroorzaakt door de zwaartekrachtinvloed van een object dat tussen die bron en de aarde beweegt. Deze gebeurtenis werd vastgelegd met behulp van Korea’s netwerk van Microlensing-telescopen op het zuidelijk halfrond.
Microlensing is een zwakke vorm van zwaartekrachtlensing, een fenomeen dat voor het eerst werd voorspeld door Albert Einstein in zijn algemene relativiteitstheorie. De algemene relativiteitstheorie suggereert dat objecten met massa ervoor zorgen dat het weefsel van de ruimtetijd ‘vervormt’, een vierdimensionale eenwording van ruimte en tijd. Niet alleen komt de zwaartekracht voort uit deze kromtrekking, maar de kromtrekkingen buigen ook licht wanneer golven van een achtergrondbron er doorheen gaan. Dit gebogen licht lijkt vanuit ons perspectief helderder vanwege het gebogen pad dat het moet afleggen op weg naar onze detectoren.
Deze gebeurtenis, genaamd KMT-2020-BLG-0414, werd waargenomen in 2020. Het bestond uit een achtergrondster (op een afstand van 24.000 lichtjaar) die ongeveer 1000 keer helderder werd. De objecten of lenzen die deze helderheid veroorzaken, zijn de objecten van het planetenstelsel.
Om dit planetenstelsel verder te bestuderen volgde het UC Berkeley-team de microlensing-gebeurtenis met behulp van de 10-meter Keck-telescopen op Hawaï.
Het eerste onderzoek bracht de aard van de centrale ster niet aan het licht. Het kostte onderzoekers nog eens drie jaar onderzoek met behulp van de Keck-telescopen om vast te stellen dat dit stellaire object een uitgeputte witte dwerg is. Dit werd niet duidelijk uit wat het team zag, maar uit wat zij zagen Dat deed hij niet zien; De beelden van het systeem lieten niet het licht zien dat van de hoofdreeksster werd verwacht.
“Onze conclusies zijn gebaseerd op het uitsluiten van alternatieve scenario’s omdat de normale ster gemakkelijker te zien zou zijn geweest”, legt Zhang uit. ‘Omdat de lens donker is en een lage massa heeft, hebben we geconcludeerd dat het alleen maar een witte dwerg kan zijn. Er komt een beetje geluk bij kijken, want je zou verwachten dat minder dan één op de tien microlenssterren met planeten witte dwergen zijn.’
Voortgezet onderzoek van dit systeem heeft het team ook in staat gesteld de baan van de bruine dwerg te achterhalen en de verwarring rond de locatie van de mislukte ster rond de dode ster weg te nemen, evenals het feit dat het niet alleen maar een zeer nabije massieve planeet is, of ‘hete Jupiter’. “
“De oorspronkelijke analyse toonde aan dat de bruine dwerg zich óf in een zeer wijde baan bevindt, zoals de baan van Neptunus, óf binnen de baan van Mercurius. [the closest planet to the sun in the solar system]”Reuzenplaneten met zeer kleine banen zijn eigenlijk heel gebruikelijk buiten het zonnestelsel. Maar aangezien we nu weten dat ze in een baan om sterresten draaien, is dat onwaarschijnlijk, omdat ze kunnen zijn ingeslikt”, zei Zhang.
Hoewel dit planetenstelsel dient als bewijs dat de aarde over ongeveer zes miljard jaar zou kunnen ontsnappen aan de consumptie door de zon, vertelt het ons niet of enig leven op onze planeet (als het tegen die tijd nog bestaat) ook zou kunnen overleven.
“Of het leven daardoor op aarde kan voortbestaan [red giant] Periode onbekend. “Maar het allerbelangrijkste is dat de zon de aarde niet opslokt als deze een rode reus wordt”, zegt Jessica Lu, assistent-professor en voorzitter van de afdeling Astronomie van UC Berkeley, in de verklaring. “Een planeet – mogelijk een oorspronkelijk aardachtige planeet in een baan die vergelijkbaar is met de aarde – die de rode reuzenfase van zijn gastster heeft overleefd.”
Het lijkt erop dat als het verlies van de greep van de zon op de aarde tijdens haar rode reuzenfase ervoor zorgt dat de zon aan de gezwollen buitenlagen van onze ster kan ontsnappen, deze migratie haar ook buiten de bewoonbare zone zou brengen. De bewoonbare zone, of ‘goudlokjezone’, wordt gedefinieerd als het gebied rond een ster waar de temperaturen niet te warm en niet te koud zijn, waardoor de planeet vloeibaar water kan vasthouden, een cruciaal ingrediënt voor leven.
De tijd van de mensheid op aarde eindigde echter waarschijnlijk ongeveer 4 tot 5 miljard jaar voordat de zon in een rode reus veranderde.
“Hoe dan ook zal de planeet nog maar ongeveer een miljard jaar bewoonbaar zijn, waarna de oceanen van de aarde zullen verdampen als gevolg van de opwarming van de aarde – lang voordat de rode reus het risico loopt te worden opgeslokt,” zei Zhang.
Zhang suggereerde dat de mensheid naar het zonnestelsel zou kunnen migreren om dit lot te vermijden. Mogelijke doelwitten voor verplaatsing zouden de manen van Jupiter kunnen zijn, zoals Europa, Callisto en Ganymedes, of Enceladus, die in een baan om Saturnus draait. Het lijkt erop dat deze manen bevroren wateroceanen hebben, die, hoewel ze nu ijskoud zijn, bewoonbaar zouden kunnen worden als gevolg van de uitdijing van de zon. Dit komt omdat de zon ze zou kunnen doen smelten, waardoor ze oceanische werelden zouden worden.
“Wanneer de zon een rode reus wordt, zal de bewoonbare zone in de baan van Jupiter en Saturnus terechtkomen,” zei Zhang. “Ik denk dat in dit geval de mensheid daarheen zou kunnen migreren.”
Het team suggereert dat dit onderzoek het potentieel van microlensing aantoont als techniek voor het bestuderen van planetaire systemen en hun sterren. Eén instrument dat hiervan volledig zou kunnen profiteren is de aanstaande Nancy Grace Roman Telescope, die naar verwachting in 2027 zal worden gelanceerd. NASA’s volgende grote ruimtetelescoop zal microlensingtechnologie gebruiken om te zoeken naar extrasolaire planeten, of ‘exoplaneten’.
“Er gaan nu een hele reeks werelden voor ons open via het microlenskanaal, en het opwindende is dat we op het punt staan om exotische formaties als deze te vinden”, zegt teamlid Joshua Bloom, een astronoom aan de Universiteit van Californië. , Berkley. stelling. “Wat nodig is, is een zorgvuldige follow-up met de beste faciliteiten ter wereld, niet slechts een dag of een maand later, maar vele jaren in de toekomst, nadat de lens zich van de achtergrondster heeft verwijderd, zodat je kunt beginnen duidelijk te maken wat je wilt zien.”
Het onderzoek werd op 26 september gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
“Bierliefhebber. Toegewijde popcultuurgeleerde. Koffieninja. Boze zombiefan. Organisator.”
More Stories
De ‘minimaan’ van de aarde zal op 29 september zichtbaar zijn. Hier leest u hoe u het kunt bekijken
De aarde zal gedurende twee maanden een tijdelijke ‘minimaan’ hebben
De studie suggereert dat donkere materie een wisselwerking kan hebben met gewone materie