Nová studie, publikovaná v žurnálu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, prozkoumala okolí bílých trpaslíků – hvězdných torz, ve které se zhruba za devět miliard let promění Slunce. Astrovědci v ní popisují objev gigantických hřbitovů dávných planet u bílých trpaslíků.

U chladnoucího torza hvězdy

Zatímco hmotnější hvězdy na konci svého života skončí ve výbušné supernově, po níž zbude pulzar, anebo černá díra, na hvězdy známé jako žlutí trpaslíci, mezi které patří Slunce, čeká jiný osud. Jakmile jim dojde palivo, začnou se nafukovat.  

Spectral analysis of ultra-cool white dwarfs polluted by planetary debris: https://t.co/922V6pZxYX -> https://t.co/LHND8mvp6v

— Daniel Fischer @cosmos4u@scicomm.xyz (@cosmos4u) November 6, 2022

Slunce do této fáze vstoupí za pět miliard let. Jeho zvětšující se atmosféra pohltí Merkur a Venuši, možná i Zemi.

Za další čtyři miliardy let Slunce odhodí nafouknutou atmosféru a smrští zbytky hmoty. Zbude z něj chladnoucí bílý trpaslík vyzařující energii nashromážděnou za aktivního života hvězdy.

A co se stane se Zemí, pokud nebude během fáze expandujícího Slunce pohlcena?

Astrovědci už pozorovali bílé trpaslíky, které mají planety, což naznačuje, že mohou zmíněnou přeměnu přečkat, anebo po ní dokonce vzniknout. Vědci však také zjišťují, že některé exoplanety bílý trpaslík sežere.

Nyní astronomové objevili nejstarší známý příklad takového úkazu.

Trpaslíci, kteří jsou při chuti

Při analýze dvou bílých trpaslíků vědce zaujalo jejich neobvyklé zbarvení. První studovaný objekt WD J2147-4035, který je od Země vzdálen 90 světelných let a vznikl před 10,2 miliardy let, se vyznačoval narudlejší barvou, než je u bílých trpaslíků obvyklé.

Druhý objekt WD J1922+0233, vznikl před devíti miliardami let. Byl namodralý a ještě zajímavější, prvky nalezené v její atmosféře naznačovaly, že se živí planetou podobnou Zemi.

Vědecký tým zjistil, že na oba trpaslíky neustále dopadají zbytky planet.

„Našli jsme nejstarší hvězdné pozůstatky v Mléčné dráze, které jsou znečištěné planetami kdysi podobnými Zemi. Je úžasné pomyslet, že to bylo v dobách před desítkou miliard let a že tyto planety zanikly mnohem dříve, než Země vůbec vznikla,“ cituje časopis Science Alert astrofyzičku Abbigail Elmsovou z Univerzity Warwick v anglickém Coventry, spoluautorku studie.

U narudlého bílého trpaslíka vědci zjistili sodík, lithium a uhlík. U modré hvězdy identifikovali sodík, vápník a draslík. Žádné z těchto prvků nejsou typickou součástí složení hvězd. Je tedy zřejmé, že pocházejí z planet, které spadly do nitra hvězd.

U narudlého pozůstatku hvězdy WD J2147-4035 tým určil, že její znečištění bylo pozůstatkem planetárního systému, který kolem ní obíhal a přežil hvězdnou smrt. Pak pomalu a po miliardy let padal do náruče bílého trpaslíka.

Tímto způsobem patrně jednou skončí sluneční soustava.

Úlomky znečišťující modřejšího trpaslíka WD J1922+0233 měly podobné složení jako kontinentální kůra Země. To naznačuje, že planeta podobná Zemi kdysi obíhala kolem hvězdy podobné Slunci, která zanikla miliardy let před vznikem naší sluneční soustavy.

Zmíněná exoplaneta je tak předzvěstí možné budoucnosti Země.

Dá se přežít smrt žlutého trpaslíka?

Expanze hvězdné atmosféry i její odhození do kosmických dálav znamená pro planety obíhající žlutého trpaslíka pohromu. Jak hvězdný plyn dosáhne planetárních orbit, nastane stejný jev, který brzdí satelity na nízké oběžné dráze kolem Země.

Řídký hvězdný plyn třením zpomalí orbitální rychlost Země a možná i jiných zbylých světů sluneční soustavy. Zpomalené objekty spadnou do centra gravitace – do torza Slunce.

Obdobně zanikají satelity obíhající Zemi poté, co stopové množství molekul pozemské atmosféry zpomalí jejich rychlost.

Nakolik je tento proces všeobecným jevem a za jakých podmínek můžou planety smrt žlutého trpaslíka přežít, je stále předmětem výzkumu.