Per quanto tragico sia, l’ingestione di un corpo planetario da parte del suo genitore stellare è uno scenario comune in tutto l’universo. Ma non deve finire con la morte. Un team di astrofisici ha utilizzato simulazioni al computer per scoprire che non solo i pianeti possono sopravvivere all’essere divorati dalla loro stessa stella, ma che possono anche guidare la loro evoluzione futura.
I modelli di formazione dei sistemi planetari hanno dimostrato che molti pianeti spesso finiscono per essere consumati dalla loro stella madre. È semplicemente una questione di dinamica orbitale. Le interazioni casuali tra i pianeti di nuova formazione e il disco protoplanetario che circonda una giovane stella possono inviare i pianeti su traiettorie caotiche. Alcune di queste traiettorie finiscono per espellere completamente il pianeta dal sistema, mentre altre inviano ostacoli verso la stella.
Un’altra possibilità di essere inghiottiti si verifica verso la fine della vita di una stella, quando diventa una gigante rossa. Ciò influisce anche sulla dinamica gravitazionale del sistema e potrebbe inviare alcuni grandi pianeti nell’atmosfera della loro stella madre.
Sorprendentemente, tuttavia, il pianeta non muore sempre quando ciò accade. Gli astronomi hanno trovato molti strani sistemi in tutta la galassia che indicano che i pianeti potrebbero essere sopravvissuti al loro viaggio verso la stella. Ad esempio, ci sono sistemi di nane bianche che orbitano molto vicino a un pianeta gigante, che sono troppo vicini perché quel pianeta si formi naturalmente. Ci sono stelle con una quantità sorprendente di metalli pesanti nelle loro atmosfere, segno che un corpo roccioso è stato immerso. E ci sono stelle che ruotano molto, molto velocemente, e la loro velocità di rotazione è amplificata da un pianeta che affonda.
Tutti questi sistemi possono essere il risultato dell’ingorgo planetario con il pianeta che influenza l’evoluzione della stella. Ma un pianeta può davvero sopravvivere nella densa atmosfera di una stella? Un team di astrofisici ha deciso di affrontare questa domanda utilizzando simulazioni al computer dell’interno della stella, monitorando l’evoluzione e il destino dei diversi tipi di pianeti che potrebbero cadere su di essa. Nelle loro simulazioni hanno studiato pianeti di masse diverse e nane brune. Le loro simulazioni rafforzano l’idea che i pianeti possano sopravvivere alla sommersione e il loro articolo è disponibile su www arXiv Server di prestampa.
Ad esempio, in alcuni casi, il pianeta può vivere per migliaia di anni, orbitando attorno al centro della stella all’interno della sua atmosfera. Questa azione orbitale può espellere materiale dalla stella, assottigliando i bordi esterni della sua atmosfera. In altri casi, lo scambio di energia orbitale innalza la temperatura dell’atmosfera stellare, facendola apparire più luminosa di quanto non sia normalmente.
Ma per sopravvivere, il pianeta stesso dovrebbe essere relativamente grande, almeno la massa di Giove. Piccoli pianeti come la Terra non possono sopravvivere a lungo in tali condizioni. Ma se il pianeta è abbastanza grande e dipende dall’esatta evoluzione, il pianeta può sopravvivere al suo passaggio attraverso la stella e di fatto accelerare l’evoluzione della stella così rapidamente da porre fine alla sua vita, liberando il pianeta dal suo abbraccio mortale.
maggiori informazioni:
Ricardo Yarza et al., Idrodinamica e sopravvivenza durante gli sweep planetari post-sequenza principale, arXiv (2022). DOI: 10.48550/arxiv.2203.11227