Крупные планеты могут срывать оболочки погибающих звезд, выяснили астрономы

Планета, превышающая по массе Юпитер в 10 и более раз, может сорвать внешнюю оболочку поглощающей ее звезды, находящейся на заключительных стадиях своей эволюции, заявили астрономы на 240-м собрании Американского астрономического общества.

«Примерно через 5 миллиардов лет Солнце израсходует водородное топливо в ядре, расширится и станет красным гигантом, поглотив внутренние планеты. Динамика и возможные последствия таких событий плохо изучены, но считается, что это относительно обычная судьба для большинства планетарных систем с солнцеподобной звездой. Наша работа с использованием гидродинамического моделирования показывает, что взаимодействие может привести к ряду результатов в зависимости от размера поглощенного объекта и стадии эволюция звезды», – рассказывают авторы исследования, представленного в журнале Astrophysical Journal.

Эволюционировавшие звезды могут быть в сотни или даже тысячи раз больше, чем их планеты, и это несоответствие размеров затрудняет выполнение симуляций, которые точно моделируют физические процессы в масштабе. Чтобы обойти эту проблему, астрономы рассмотрели небольшой участок звезды с центром на поглощаемом объекте. Это позволило оценить поток вокруг него и измерить действующие силы сопротивления.

«Согласно расчетам, никакие тела с массой меньше ста масс Юпитера не могут сорвать оболочку солнцеподобной звезды прежде, чем она расширится до десятикратного радиуса Солнца. Однако на более поздних стадиях эволюции и расширения звездная оболочка может быть сорвана объектом, превышающим Юпитер по массе всего в десять раз», – пояснили авторы исследования.

Результаты позволяют объяснить существование систем с планетами и коричневыми карликами, вращающимися на малых расстояниях вокруг остатков солнцеподобных звезд. Предыдущие исследования предполагали, что они могут быть конечным результатом процесса планетарного поглощения, который включает сокращение орбиты поглощенного тела и выброс внешних слоев звезды.

«Моделирование также показало, что планетарное поглощение может увеличить светимость солнцеподобной звезды на несколько порядков на срок до тысяч лет, в зависимости от массы объекта и стадии эволюции звезды», – заключили авторы исследования.