Общая относительность может спасти некоторые планеты от смерти

Планеты, вращающиеся мертвыми звездами, известными как белые карлики, могут оставаться обитаемыми благодаря общей теории относительности, тонко изменяя их движение.

Когда такие звезды, как наше солнце, кончатся из топлива, они расширяются и становятся красными гигантами, прежде чем изгнать свои внешние слои, оставляя только свое плотное горячее ядро – известное как белый карлик. Гигантские планеты были найдены Орбирование этих остатков, предполагая, что миры могут пережить расширение звезды.

Также возможно, что скалистые планеты могут на орбите рядом с этими звездами внутри их небольших обитаемых зон, область вокруг звезды, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты, хотя ни одна из них еще не найден. Здесь они могли оставаться пригодными для жизни в течение длительных периодов времени, потому что белые карлики очень медленно охлаждаются, возможно, в течение триллионов лет.

Добро пожаловать в зону, которая будет очень близко к звезде, в течение нескольких миллионов километров – крошечная по сравнению с орбитой Земли в 150 миллионов километров. Однако предыдущие исследования предполагают, что любая большая планета, вращающаяся поблизости поблизости сделать невозможным для жизни Из -за приливного эффекта нагрева: притяжение более крупной планеты генерирует внутреннее трение, которое нагревает меньшее, вызывая сбежавший тепличный эффект, сродни к тому, что на Венеру.

Но это не всегда так, согласно моделирующему исследованию Евы Стафн и Джульетта Беккер в Университете Висконсин-Мэдисон. Их работа показывает, что при правильных условиях теория Эйнштейна общей относительности может спасти внутреннюю планету.

Общая относительность Объясняет, как массивные объекты кричат пространственное время, которое мы можем визуализировать как падение или «хорошо» в плоском листе. По сути, гравитационная скважина звезды -хозяина приведет к тому, что орбита планеты преодолевает – или медленно вращается – и будет смещена с любым компаньоном, когда планета погружалась и выходила из скважины.

«Проходит прецессия, что отделяет внешнюю планету с внутренней планеты», – говорит Стафн, предотвращая чрезвычайные приливные воздействия на планету. «Прошлые симуляции не включали общую относительность, но это говорит людям включать его в эти близкие системы».

Без общей относительности, любая внешняя планета, которая, по крайней мере, является массой Земли и на орбите, в 18 раз больше, чем на внутренней планете, может вызвать этот беглый тепличный эффект, говорит Беккер. Но «если вы добавите общую относительность, это не так уж и ужасно», – говорит она, когда внутренняя планета может оставаться обитаемой, даже если внешняя планета была такой же большой, как Нептун до аналогичного расстояния.

Мэри Энн Лимбах В Мичиганском университете говорит, что перспективы поиска такой системы неясны. «Мы даже не знаем, есть ли обитаемые планеты вокруг белых карликов», – говорит она, не говоря уже о том, где общая относительность играет роль. Телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба, активно ищут скалистые миры вокруг белых карликов.

Тем не менее, исследование обеспечивает необычный набор правдоподобных обстоятельств, в которых в правильных условиях жители отдаленного мира могут быть в живых благодаря кривизны пространственно-временного.

«Может быть, им будет легче выяснить, что такое общая теория относительности, чем мы», – говорит Лимбах.

Тайны вселенной: Чешир, Англия

Проведите выходные с некоторыми из самых ярких умов в науке, когда вы исследуете загадки вселенной в захватывающей программе, которая включает в себя экскурсию, чтобы увидеть культовый телескоп Ловелла.