Quando Muore un Sole

16 Giu 2021 Quando Muore un Sole

Le nane bianche, i nuclei residui di stelle simili al Sole giunte alla fine della loro evoluzione, sono spesso circondate da caldi dischi di detriti, derivanti da sconvolgimenti nel sistema planetario provocati dalla morte della stella. In un nuovo studio, un team di astronomi approfondisce i meccanismi e la tempistica di formazione di queste strutture in sistemi planetari che potrebbero rappresentare il futuro del nostro.

“Quando una stella simile al Sole termina il combustibile nucleare, inizia ad espandersi in gigante rossa. Alla fine della sua vita, anche il Sole si espanderà in una gigante rossa, che avvolgerà e distruggerà i pianeti più interni: Mercurio, Venere e forse la Terra. Durante questa fase, le stelle giganti perdono anche una buona parte della loro massa, prima di diventare definitivamente nane bianche. Questo destabilizza le orbite di ogni pianeta rimanente, un evento che può a sua volta avere effetti sugli asteroidi, spedendone alcuni verso la nana bianca centrale”, spiega Jordan Steckloff, a guida dello studio pubblicato su Astrophysical Journal Letters.

L’opinione generale è che tra circa 5 miliardi di anni, il nostro Sistema Solare avrà una nana bianca al posto del Sole, attorno a cui orbiteranno Marte, Giove, Saturno, i pianeti esterni, così come asteroidi e comete. È probabile che avverranno interazioni gravitazionali in questi residui di sistemi planetari, e questo significa che i pianeti più grandi spingeranno facilmente oggetti più piccoli in un’orbita che li porterà vicini alla nana bianca, dove verranno distrutti dalla sua potente gravità.

I dischi di detriti si formano quando corpi planetari come asteroidi arrivano troppo vicino alla stella, andando così soggetti a forze mareali che possono polverizzarli. Pertanto, le giovani e calde nane bianche, che ospitano sistemi planetari destabilizzati, dovrebbero formare rapidamente dischi polverosi di detriti. Tuttavia, le osservazioni dimostrano che questi dischi si formano con notevole ritardo rispetto alle previsioni. “Abbiamo scoperto che questo ritardo deriva dal fatto che le giovani nane bianche sono estremamente calde, così calde che le polveri derivanti da un asteoride distrutto si vaporizzano e si dissipano in fretta. Riteniamo che questa polvere cessi di vaporizzarsi soltanto dopo che la nana bianca ha avuto il tempo di raffreddarsi a sufficienza, fino a raggiungere una temperatura superficiale di circa 27.000 gradi Kelvin. Una simile temperatura è in accordo con le osservazioni dei sistemi di nane bianche: tutti i dischi polverosi di detriti scoperti si trovano attorno a nane bianche più fredde di questa temperatura critica”, spiega Steckloff.

“Il nostro Sistema Solare seguirà questo destino tra pochi miliardi di anni, quando il Sole finirà il suo combustibile nucleare, si espanderà in gigante rossa e alla fine collasserà in una nana bianca. Gran parte dei pianeti interni verranno distrutti e Giove migrerà verso l’esterno, destabilizzando l’orbita dei corpi celesti nella Fascia degli Asteroidi. Alcuni di questi asteroidi potrebbero finire per passare molto vicino al Sole, dove le forze mareali li distruggeranno formando dischi di detriti. In altre parole, forse stiamo dando un’occhiata al nostro Sistema Solare in un lontano futuro”. Gli astronomi stanno scoprendo detriti e planetesimi in orbita attorno a nane bianche: osservazioni come queste ci permetteranno in futuro di conoscere meglio le proprietà generali e l’evoluzione di simili sistemi.

Nell’immagine rappresentazione artistica di un sistema di pianeti in orbita attorno a una nana bianca
Credit: Mark Garlick

https://psi.edu/news/debrisdiskdelay

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