Vier planeten die in een perfect ritme rond een nabije ster zijn opgesloten, zijn voorbestemd om rond hun zonnestelsel te worden rondgeslingerd wanneer hun zon uiteindelijk sterft. volgens een nieuwe studie die in de toekomst tuurt.

Astronomen hebben gemodelleerd hoe de verandering in zwaartekracht in het systeem als gevolg van het feit dat de ster een witte dwerg wordt, ervoor zal zorgen dat zijn planeten uit hun banen vliegen en op elkaars zwaartekracht stuiteren. zoals ballen die tegen een bumper stuiteren in een spelletje flipperkast.

In het proces, ze zullen nabijgelegen puin in hun stervende zon slaan, biedt wetenschappers nieuw inzicht in hoe de witte dwergen met vervuilde atmosferen die we vandaag zien, oorspronkelijk zijn geëvolueerd. De conclusies van astronomen van de University of Exeter en de University of Warwick zijn gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Het HR 8799-systeem bevindt zich op 135 lichtjaar afstand en bestaat uit een 30-40 miljoen jaar oude A-type ster en vier ongewoon massieve planeten, alles meer dan vijf keer de massa van Jupiter, heel dicht bij elkaar cirkelen. Het systeem bevat ook twee puinschijven, binnen de baan van de binnenste planeet en een andere buiten de buitenste. Recent onderzoek heeft aangetoond dat de vier planeten zijn opgesloten in een perfect ritme waarbij elke planeet het dubbele van de baan van zijn buurman voltooit:dus voor elke baan die het verst voltooit, de volgende dichtstbijzijnde voltooit twee, de volgende voltooit vier, terwijl de dichtstbijzijnde acht voltooit.

Het team van Exeter en Warwick besloot om het uiteindelijke lot van het systeem te leren kennen door een model te maken waarmee ze 'planetaire flipperkast' met de planeten konden spelen, onderzoeken waardoor het perfecte ritme kan destabiliseren.

Ze hebben vastgesteld dat de resonantie die de vier planeten vergrendelt waarschijnlijk de komende 3 miljard jaar standhoudt, ondanks de effecten van Galactische getijden en nabije flybys van andere sterren. Echter, het breekt altijd zodra de ster de fase ingaat waarin het een rode reus wordt, wanneer het zal uitbreiden tot enkele honderden keren zijn huidige grootte en bijna de helft van zijn massa zal uitstoten, eindigen als een witte dwerg.

De planeten zullen dan gaan flipperen en een zeer chaotisch systeem worden waar hun bewegingen erg onzeker worden. Zelfs het veranderen van de positie van een planeet met een centimeter aan het begin van het proces kan de uitkomst drastisch veranderen.

Co-auteur professor Sasha Hinkley van de Universiteit van Exeter zei:"Het HR 8799-systeem is zo iconisch geweest voor de exoplanetaire wetenschap sinds de ontdekking bijna 13 jaar geleden, en daarom is het fascinerend om in de toekomst te kijken, en zie hoe het evolueert van een harmonieuze verzameling planeten naar een chaotisch tafereel."

Hoofdauteur Dr. Dimitri Veras van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Warwick zei:"De planeten zullen door de zwaartekracht van elkaar verstrooien. In één geval, de binnenste planeet zou uit het systeem kunnen worden geworpen. Of, in een ander geval, de derde planeet kan worden uitgeworpen. Of de tweede en vierde planeet zouden van positie kunnen wisselen. Elke combinatie is mogelijk, alleen met kleine aanpassingen.

"Ze zijn zo groot en zo dicht bij elkaar dat het enige dat ze op dit moment in dit perfecte ritme houdt, de locaties van hun banen zijn. Alle vier zijn verbonden in deze ketting. Zodra de ster massa verliest, zullen hun locaties afwijken, dan zullen er twee van elkaar verstrooien, het veroorzaken van een kettingreactie tussen alle vier."

Ongeacht de precieze bewegingen van de planeten, een ding dat het team zeker weet, is dat de planeten voldoende zullen bewegen om materiaal van de puinschijven van het systeem in de atmosfeer van de ster te verwijderen. Het is dit soort puin dat astronomen tegenwoordig analyseren om de geschiedenis van andere witte dwergsystemen te ontdekken.

Dr. Veras voegt eraan toe:"Deze planeten bewegen op verschillende locaties rond de witte dwerg en kunnen gemakkelijk al het puin dat er nog is in de witte dwerg schoppen, het vervuilen.

"Het HR 8799-planeetsysteem vertegenwoordigt een voorproefje van de vervuilde witte dwergsystemen die we vandaag zien. Het is een demonstratie van de waarde van het berekenen van het lot van planetaire systemen, in plaats van alleen naar hun formatie te kijken."