Während Supernovae der dramatischste Tod von Sternen sind, werden 95 % der Sterne ihr Leben weitaus ruhiger beenden, indem sie zuerst zu einem roten Riesen anschwellen (vielleicht ein paar Mal zur Sicherheit), bevor sie ihre äußeren Schichten langsam in einen Planeten abgeben Nebel und verblasst wie ein weißer Zwerg. Dies ist das Schicksal unserer eigenen Sonne, die sich fast bis zur Umlaufbahn des Mars ausdehnen wird. Merkur, Venus und Erde werden vollständig verzehrt. Aber was passiert mit den restlichen Planeten im System?
Während viele Geschichten darauf hindeuten, dass, wenn der Stern die Phase des Roten Riesen erreicht, noch bevor er die Erde verschluckt, die inneren Planeten unwirtlich werden, während sich die bewohnbare Zone auf die äußeren Planeten ausdehnt, was die jetzt gefrorenen Monde des Jupiter vielleicht zum idealen Strandurlaub macht . Diese Situationen berücksichtigen jedoch routinemäßig nur Planeten mit unveränderlichen Umlaufbahnen. Wenn der Stern an Masse verliert, ändern sich die Umlaufbahnen. Diejenigen, die sich in der Nähe befinden, erfahren aufgrund der erhöhten Dichte des freigesetzten Gases einen Widerstand. Diejenigen, die weiter draußen sind, werden verschont, werden aber Umlaufbahnen haben, die sich langsam ausdehnen, wenn die Masse innerhalb ihrer Umlaufbahn abgeworfen wird. Planeten mit unterschiedlichen Radien werden die Kombination dieser Effekte auf unterschiedliche Weise spüren, was dazu führt, dass sich ihre Umlaufbahnen auf eine Weise ändern, die nicht miteinander in Beziehung steht.
Diese allgemeine Erschütterung des Orbitalsystems wird dazu führen, dass das System wieder dynamisch „jung“ wird, wobei die Planeten wandern und interagieren, so wie sie es bei der ersten Bildung des Systems getan haben. Die möglichen engen Wechselwirkungen können Planeten möglicherweise zusammenstoßen, sie aus dem System schleudern, in elliptische Umlaufbahnen oder noch schlimmer in den Stern selbst schleudern. Aber können Beweise für diese Planeten gefunden werden?
ZU aktuelles Übersichtspapier untersucht die Möglichkeit. Aufgrund der Konvektion im Weißen Zwerg werden schwere Elemente schnell in die unteren Schichten des Sterns gezogen und entfernen Spuren anderer Elemente als Wasserstoff und Helium in den Spektren. Sollten schwere Elemente entdeckt werden, wäre dies ein Beweis für eine laufende Akkretion entweder aus dem interstellaren Medium oder aus einer Quelle zirkumstellaren Materials. Der Autor der Übersicht führt zwei frühe Beispiele für Weiße Zwerge mit diesbezüglich belasteter Atmosphäre auf: van Maanen 2 und G29-38. Die Spektren beider zeigen starke Absorptionslinien durch Kalzium, während bei letzterem auch eine Staubscheibe um den Stern nachgewiesen wurde?
Aber ist diese Staubscheibe ein Überbleibsel eines Planeten? Nicht unbedingt. Obwohl es sich bei dem Material um größere Objekte wie Asteroiden handeln könnte, würden kleinere staubgroße Körner aufgrund des Strahlungsdrucks des Sterns während der Hauptreihenlebensdauer aus dem Sonnensystem geschwemmt werden. Ähnlich wie bei Planeten würden die Umlaufbahnen der Asteroiden gestört, und jedes Vorbeikommen zu nahe am Stern könnte von den Gezeiten zerrissen werden und auch den Stern verschmutzen, wenn auch in einem viel kleineren Maßstab als ein verdauter Planet. Auch in diese Richtung geht die potenzielle Störung einer potenziellen Oort-Cloud. Einige Schätzungen haben vorhergesagt, dass die Umlaufbahn eines Planeten ähnlich dem Jupiter um das Tausendfache erweitert werden könnte, was wahrscheinlich auch viele in den Stern zerstreuen würde.
Der Schlüssel zum Aussortieren dieser Quellen könnte wiederum in der Spektroskopie liegen. Während Asteroiden und Kometen durchaus zur Verschmutzung des Weißen Zwergs beitragen könnten, wäre die Stärke der Spektrallinien ein indirekter Indikator für die durchschnittliche Absorptionsrate und dürfte bei Planeten höher liegen. Außerdem kann das Verhältnis verschiedener Elemente dazu beitragen, einzuschränken, wo sich der verbrauchte Körper im System gebildet hat. Obwohl Astronomen zahlreiche Gasplaneten in engen Umlaufbahnen um ihre Wirtssterne gefunden haben, wird vermutet, dass sich diese weiter draußen gebildet haben, wo die Temperaturen es ermöglichen würden, dass das Gas kondensiert, bevor es weggespült wird. Objekte, die näher gebildet werden, sind wahrscheinlich felsiger, und wenn sie konsumiert werden, wird ihr Beitrag zu den Spektren zu schwereren Elementen verschoben.
Mit der Einführung desSpitzerTeleskop wurden um zahlreiche Weiße Zwerge Staubscheiben gefunden, die auf Wechselwirkungen hinweisen, und bessere Spektralbeobachtungen haben gezeigt, dass eine beträchtliche Anzahl von Systemen verschmutzt erscheint. „Wenn man alle metallverseuchten Weißen Zwerge felsigen Trümmern zuschreibt, dann beträgt der Anteil terrestrischer Planetensysteme, die die Post-Hauptreihen-Evolution (zumindest teilweise) überleben, 20 bis 30 %“. Unter Berücksichtigung anderer Schadstoffquellen sinkt die Zahl jedoch auf wenige Prozent. Hoffentlich werden Astronomen im Laufe der Beobachtungen beginnen, mehr Planeten um Sterne zwischen der Hauptreihe und der Region des Weißen Zwergs zu entdecken, um diese Phase der planetaren Evolution besser zu erforschen.
