Mauvaise astronomie Une nouvelle étude sur ce qui se passe quand une étoile mange une planète

Tout d’abord, la mauvaise nouvelle : dans un peu moins de 8 milliards d’années, la géante rouge du Soleil, en expansion, absorbera la Terre.

Ça va empirer que vous ne pouvez l’imaginer. Non pas que ce serait génial au début; le processus par lequel le Soleil commence à mourir et à grandir énormément commence en fait quelques milliards d’années plus tôt. Lorsque le carburant hydrogène disponible s’épuise dans le noyau du Soleil, il commence à gonfler et à devenir ce que nous appelons un sous-géant, émettant suffisamment de lumière pour cuire la Terre. Et honnêtement, il y a des milliards d’années et cela devient mauvais parce que lorsque l’hydrogène se transforme en hélium dans le noyau du Soleil, l’hélium s’accumule et devient chaud, donc le Soleil devient lentement plus chaud à présent; dans environ un milliard d’années, il fera assez chaud pour que la Terre perde toute son eau.

Oh, et bien : pour être brutalement honnête, même dans environ cent millions d’années, le soleil qui se réchauffe provoquera un effet de serre fuyant sur la Terre qui la brûlera à la vie. Oui oui.

Et pourtant, et pourtant, rien de tout cela n’est aussi fou que tLa terre est physiquement à l’intérieur du soleiloù nous en sommes lorsque notre étoile se transforme en une géante rouge décente. Le soleil le restera pendant des centaines de millions d’années, de sorte que la Terre est susceptible de tourner en spirale vers le noyau du Soleil au fil du temps.

La Terre est également affectée par le Soleil, mais probablement de façon minime. Mais c’est parce que la Terre est petite. Nous savons que certaines étoiles ont des planètes géantes, comme Jupiter, qui orbitent très près – nous appelons ces planètes Jupiter chaud – et ils sont capturés au début du processus de la géante rouge. Des études ont montré qu’ils peuvent avoir un effet profond. Alors qu’ils se déplacent en orbite, ils rencontrent un obstacle puissant qui projette du gaz à travers l’étoile, ce qui peut renverser l’étoile, provoquant l’éjection de ses couches externes. C’est peut-être la raison pour laquelle tant de nébuleuses planétaires ont une forme aussi fantastique.

Une nouvelle étude, publiée récemment, examine de près ce processus, en utilisant la physique d’une planète à l’intérieur d’une étoile semblable au Soleil lorsqu’elle meurt pour voir les effets de différentes planètes sur la planète. [link to paper].

Ils utilisent des modèles hydrodynamiques tridimensionnels sophistiqués, la physique de l’écoulement des gaz, pour observer les interactions de la planète au sein de l’étoile. Ils mesurent la pression du bélier lorsque la planète traverse le gaz stellaire et la force de traction exercée sur lui, provoquant un rétrécissement de son orbite et une expansion du gaz stellaire par réflexe.

Ils ont découvert que si la planète est assez grande, cela aura un impact énorme luminosité de l’étoile. Cela a à voir avec l’économie d’énergie, avec l’idée que l’énergie ne peut pas être détruite ; il change simplement de forme d’une espèce à l’autre. Dans ce cas, il y a beaucoup d’énergie dans le mouvement de la planète autour de l’étoile. Pensez-y de cette façon : il suffit d’un peu de carburant pour accélérer une voiture sur la route, mais beaucoup plus à pleine charge. Imaginez la quantité d’énergie contenue dans la masse de la planète, compte tenu également du fait qu’elle peut orbiter à des centaines de milliers de kilomètres à l’heure !

C’est une énorme quantité d’énergie, et lorsque la planète traverse les couches externes de l’étoile, l’énergie est transférée à ce gaz. L’étoile elle-même réagit à cette énergie supplémentaire en tournant plus vite, mais aussi en devenant plus brillante. Les astronomes ont découvert qu’une planète telle que Jupiter pouvait augmenter la luminosité d’une étoile plusieurs centaines de fois sur plusieurs années au cours de sa spirale. Un objet beaucoup plus grand, comme une naine brune avec une masse d’environ 80 fois celle de Jupiter, peut faire une étoile. des dizaines de milliers de fois plus lumineux pendant une courte période car il inspire! Le pic de cet effet ne dure qu’environ un an, ce qui est très court à l’échelle cosmique, mais des niveaux de luminosité plus faibles peuvent durer des siècles.

Dans de nombreux cas, tant d’énergie est stockée dans la couche externe d’une étoile qu’elle vole complètement dans l’espace dans l’espace. Ils ont découvert que cela ne pouvait pas se produire tant que l’étoile ne s’était pas agrandie d’environ dix fois le diamètre du Soleil, car si elle était plus petite, la gravité de sa surface serait suffisamment forte pour piéger le gaz. Au fur et à mesure qu’il se dilate, la gravité s’affaiblit, permettant au matériau de s’éjecter. Cependant, si l’étoile est une géante rouge complètement gonflée, une planète avec une masse seulement dix fois celle de Jupiter – ce qui n’est pas rare – pourrait provoquer l’éjection de sa matière par l’étoile.

Il y a beaucoup de nuances dans ces calculs, mais au final ils montrent que ce qui arrive à une étoile dépend de sa masse, de sa taille au fur et à mesure qu’elle absorbe la planète, et de la masse de la planète. Au fur et à mesure que ces calculs sont affinés, ils peuvent aider les astronomes à rechercher réellement des événements dans la galaxie. L’observatoire Gaia dans l’espace, par exemple, surveille des milliards étoiles, donc bien que cet éclaircissement causé par la planète soit de courte durée, il est possible qu’il soit manqué. Ce serait génial.

Si tout cela est une mauvaise nouvelle, il y en a une bonne :

Nous commençons à comprendre comment fonctionne ce processus. Je sais que c’est une froide consolation, étant donné sa nature sombre, mais le but de la science est de comprendre les choses ; qu’ils soient bons ou mauvais est une question de valeur. Mais si je peux être un peu optimiste, comprendre le problème est la première étape pour le résoudre. J’espère que si les humains – ou quelque chose comme nous – existent toujours dans ce futur, nous pourrons nous déplacer dans la galaxie et trouver une planète autour de l’étoile la plus jeune pour y vivre. Ou si nous sommes nostalgiques, il existe des moyens d’éloigner lentement la Terre du Soleil pour neutraliser ses effets.

Mais je laisse cela à nos lointains descendants. Nous avons encore des centaines de millions d’années pour régler les détails.

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