Массивные планеты вокруг старой голубой звезды

Недавно я прочитал, что богатые металлом планетные системы вокруг больших (> 5 солнечных масс) звезд O- и B-типа могут образовывать огромные твердые планеты (потенциально больше Юпитера) относительно быстро, фотоиспаряя их атмосферы, чтобы гарантировать, что они не станут газом. гиганты. К сожалению, эти типы звезд обычно имеют продолжительность жизни 50 миллионов лет или меньше ; недостаточно времени, чтобы действительно интересные планеты возникли перед неизбежной сверхновой.

Как я могу иметь систему с высокой металличностью старше 50 миллионов лет, в которой есть звезда O- или B-типа с массой не менее 5 солнечных, которая, как ожидается, просуществует по крайней мере еще 10 миллионов лет?

Я хотел бы получить как можно большую продолжительность жизни, сохраняя при этом достаточно массивную звезду, чтобы УФ-излучение и солнечный ветер могли сформировать массивные твердые планеты в разумные сроки. Обитаемость не вызывает беспокойства, но я бы хотел, чтобы по крайней мере пара твердых планет внутри системы была в состоянии поддерживать атмосферу по крайней мере в пару баров со средней температурой поверхности ниже 1000 ° K.

Если нет способов заставить подобную звезду просуществовать немного дольше, чем указано в таблице продолжительности жизни, мой лучший выбор, вероятно, состоит в том, чтобы неголубая звезда превратилась в голубую звезду.

Пара теорий, основанных на моих исследованиях:

  • Голубые отставшие могут образовываться в звездных скоплениях в результате звездных столкновений или переноса массы от двойного компаньона. Это приводит к тому, что звезда имеет в 2-3 раза больше массы, чем другие звезды в своем скоплении, что потенциально позволяет звезде нормально формировать планеты, а затем расти до (надеюсь) более 5 солнечных масс, превращая свои внутренние газовые гиганты в хтонические планеты. .
  • Голубые гиганты с горизонтальной ветвью могут переходить из фазы красного гиганта в фазу голубого гиганта, прежде чем перейти к асимптотической ветви гигантов (которая ограничивает звезду массой 10 масс Солнца, что исключает ее принадлежность к O-типу). Поскольку голубые гиганты, как правило, имеют массу более 7 солнечных, это определенно соответствует моим требованиям к размеру, но я не смог выяснить, как долго будет длиться период между образованием звезды и окончанием фазы голубого гиганта.
Когда я увидел заголовок вопроса, моей первой мыслью было «голубые звезды не стареют», но оказалось, что вы уже провели некоторое исследование по этому вопросу. У меня нет ответа для вас, но спасибо за это! Нам нужно больше людей, чтобы провести исследование, прежде чем задавать случайные вопросы сообществу Worldbuilding SE.

Ответы (2)

Почему бы не образовать большую каменистую планету вокруг голубого гиганта, а затем выбросить ее из системы, чтобы она какое-то время сопровождала другую звезду в том же скоплении рождения? Преимущество короткой жизни заключается в том, что звезда все еще будет находиться в плотной области звездообразования, где сотни или тысячи звезд формируются из облака диаметром световых лет примерно в одно и то же время.

Мы знаем, что многие протопланеты теряются, выбрасываются или падают внутрь звезды.

Теперь массивный твердый объект, такой как этот суперкамень, может оказать значительное влияние на динамику образования, поскольку он прибывает как раз в тот момент, когда начинают формироваться планеты на месте.

Еще один интересный эффект, который вы можете получить из этого, заключается в том, что орбита этой планеты вокруг звезды, скорее всего, будет находиться в совершенно другой плоскости, чем оставшийся протопланетный диск. Это имеет два важных следствия: (1) он будет дважды проходить через протопланетный диск на каждой орбите, в то время как вещество в диске будет вращаться вокруг звезды (на таком раннем этапе вы получите больше «дыр», чем чистый проход), и (2) если какие-либо планеты действительно формируются вокруг звезды, они будут вращаться в потенциально совершенно другой плоскости (подумайте о нашей Солнечной системе и Плутоне, но, возможно, даже в более экстремальной).
Я не думаю, что это могло конкурировать с полным угловым моментом диска. Но выметание материала в другую плоскость может иметь очень долгосрочные последствия для последующих шагов.
Я не имел в виду, что это будет. (К сожалению, мне не хватило места для комментариев.) Скорее всего, шансы на то, что захваченная планета-изгой окажется в той же плоскости, возможно, с точностью до нескольких градусов, что и протопланетный диск (при условии, что он существует) вокруг звезды, кажутся ничтожными (но конечно незначительно). Из этого следует, что захваченная планета-изгой будет проходить через диск, а не вращаться в плоскости диска. Выводы, о которых я упоминал ранее, логически вытекают из этого. Я согласен с тем, что орбита, значительно отклоняющаяся от плоскости, вероятно, не будет иметь большого прямого эффекта, кроме случаев, когда планета проходит через диск.
Я думаю, что это отличная идея, и она может объяснить некоторые довольно экзотические системы. Глядя на семинары Колоквиума SETI за последние год или два, в которых подробно описываются последние открытия в области формирования планетных систем, можно счесть гаечным ключом работу с этим большим камнем. Если не «суперкамни», то крупные планеты и коричневые карлики должны время от времени появляться из соседних систем в процессе звездообразования. Так что интересно, мы видели такие вещи уже в реальной жизни?
Было бы вообще правдоподобно существование пары таких захваченных планет (возможно, даже на разных орбитальных плоскостях друг от друга)? Как я уже упоминал в вопросе, я хотел бы иметь в системе хотя бы пару неизначальных планет. Кроме того, не могли бы вы указать мне какие-либо источники информации о том, как захваченные тела мошенников могут повлиять на формирование новой системы?
@emobob «Пара», казалось бы, уменьшает вероятность экспоненциально. Вы можете спросить на Astronomy SE о реальных частях астрономии.
Небольшое махание руками и предложенный механизм учета их в совокупности, а не отдельных редких событий. Я думаю, что это может быть новый Вопрос.

Закрыть барицентр

В данный момент у меня нет времени на полное исследование, но я помню кое-что, на что, возможно, вам стоит обратить внимание: тесные бинарные системы.

Как это работает? Говорят, что некоторые звезды вращаются вокруг своего барицентра довольно близко... достаточно близко, чтобы большая из двух поглощала материал меньшей.

Итак, если обе звезды начинают свою жизнь в диапазоне масс от двух до четырех масс Солнца, у вас есть время, необходимое для разработки «чего-то» в этой системе. К сожалению, я не могу предложить какую-либо формулу или даже экстраполяцию, которая подскажет, сколько времени потребуется звезде немного большего размера, чтобы «истощить» свою собратскую двойную звезду.

Это как... иметь 5 солнечных масс (что дает ему? От 500 миллионов до одного миллиарда лет жизни?) и меньшую, с... скажем... двумя-тремя массами. Я думаю, что это будет бумом до того, как вся масса будет перенесена, но в то же время ваш старт с 5 массами может вырасти до 6 или 7 масс.

Честно говоря, это довольно быстрый мозговой штурм, происходящий на моей стороне. Шансы малы (но есть), что мои знания об этом устарели, и звезды не будут вращаться достаточно близко, чтобы это все-таки произошло.

Это похоже на установку для Type II a Supernova. Звезде требуется так много времени, чтобы поглотить массу друг друга, что она умирает, превращается в белого карлика и впадает в состояние электронного вырождения. Я не думаю, что это то, чего ты хочешь.
@Aron Это не то, как работают сверхновые типа Ia (это то, что, я полагаю, вы имели в виду; нет типа IIa). Другое тело уже должно быть вырожденным телом, вроде белого карлика; перенос массы между двумя звездами в 2-4 массы Солнца приведет только к субгиганту и звезде, все еще находящейся на главной последовательности (см. парадокс Алголя ). (Причина важности вырождения заключается в том, что уравнение состояния белого карлика не зависит от температуры, и поэтому он не будет расширяться при нагревании, в отличие от обычной звезды, а взорвется.)
Массивные планеты вокруг старой голубой звезды
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v