To czeka nasz Układ Słoneczny? Asteroidy przy białych karłach giną w zaskakujący sposób!

Gdy asteroidy zbliżają się zbyt blisko białych karłów, czyli gęstych pozostałości po gwiazdach, które wyczerpały paliwo jądrowe, potężna grawitacja może je rozerwać. Nowe badania wskazują jednak, że nie rozpadają się one od razu na pył. Większość masy pozostaje początkowo w większych fragmentach.

Badanie prowadził Jordan Steckloff z Planetary Science Institute (PSI). Wskazuje ono na „barierę kilometrową”, która ogranicza stopień rozpadu asteroid pod wpływem grawitacji białych karłów. Wokół tych gwiazd występują dyski szczątków planetarnych, w tym pył z rozerwanych obiektów. Dotychczasowe modele zakładały, że asteroidy to luźne stosy gruzu bez wewnętrznej wytrzymałości, więc mogą się kruszyć na coraz mniejsze kawałki aż do pyłu.

Te modele nie uwzględniały jednak, że takie asteroidy mają pewną wytrzymałość. Drobne siły przyciągania między ziarnami, czyli siły van der Waalsa, nie pozwalają im rozpaść się na mniejsze części.

– Nic nie jest naprawdę pozbawione wytrzymałości – mówi Steckloff. Według niego komety i asteroidy mają minimalną wytrzymałość 10-100 razy mniejszą niż świeżo spadły śnieg.

Co dalej z odłamkami?

Model uwzględniający wytrzymałość, gęstość i siły grawitacyjne pokazał, że większość masy pozostaje w kawałkach o rozmiarach od 0,1 do 1 km. Są one zbyt duże, by znacząco oddziaływał na nie efekt Poyntinga-Robertsona, w którym promieniowanie gwiazdy powoduje spiralne opadanie drobnych cząstek. Aby powstał drobny pył obserwowany wokół białych karłów, potrzebne są dodatkowe procesy, np. zderzenia lub rozpad rotacyjny.

Autorzy przypominają kometę Shoemaker-Levy 9, którą w 1992 r. grawitacja Jowisza rozerwała na fragmenty o rozmiarach ok. 100-1000 m. Odłamki asteroid pozostają na niemal identycznych orbitach, co może utrzymywać szczątki w większym skupieniu, niż przewidywały dotychczasowe modele.

Praca ukazała się w „The Astrophysical Journal Letters”. Współautorką jest Kat Volk z PSI, a także Dimitri Veras z Uniwersytetu Warwick.

Źródło: Planetary Science Institute

Czytaj też: Wojna kosmiczna przestała być fikcją! Wielka Brytania podpisuje przełomowy kontrakt!

Grafika tytułowa: NASA Hubble Space Telescope / Unsplash