Магнитный щит: астрофизики объяснили, почему молодые планеты не падают на звезды

Международная команда астрофизиков из России и США с помощью 3D-моделирования раскрыла новые механизмы, которые могут остановить падение молодых планет на родительскую звезду.

Магнитный щит: астрофизики объяснили, почему молодые планеты не падают на звезды
Течение газа вокруг дипольной магнитосферы звезды. Внутри магнитосферы плотность очень низкая (темно-синий цвет), планета не мигрирует и выживает на орбите, близкой к звезде. Наблюдения на телескопе TESS показали, что многие планеты находятся на подобных орбитах, близких к звездам.

Исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, впервые объединило в одной симуляции влияние магнитного поля звезды, протопланетного диска и самой планеты.

Вокруг молодых звезд типа Т Тельца формируются мощные магнитные поля, в тысячи раз сильнее солнечного. Эти поля буквально выметают газ из ближайших окрестностей, создавая вокруг светила пустую полость – магнетосферную каверну. Именно она становится «безопасной зоной» для планет, которые иначе быстро бы упали на звезду из-за трения о газ диска.

Магнитный щит: астрофизики объяснили, почему молодые планеты не падают на звезды
Протопланетный диск вокруг молодой звезды. Магнитное поле звезды выметает газ из центральной полости, создавая защитный барьер, а вращающаяся магнитосфера возбуждает волны в окружающем диске и меняет его структуру.

В отличие от прежних двумерных моделей, новая трехмерная симуляция позволила ученым учесть сложную структуру магнитного поля, нестационарные потоки газа и изменение орбитальных параметров планеты в реальном времени. Расчеты показали: как только планета попадает в магнитную полость, ее миграция к звезде резко замедляется, а затем полностью останавливается. Если же планета еще не достигла полости, ее движение определяется взаимодействием с волнами плотности и изгибными волнами, возбуждаемыми магнитосферой.

Магнитный щит: астрофизики объяснили, почему молодые планеты не падают на звезды
Протопланетный диск с кольцевыми зазорами — характерная картина для системы, где массивная планета уже взаимодействует с окружающим газом. Подобные структуры возникают именно там, где торки принимают нулевое значение, и планета прекращает миграцию.

«Мы увидели, что магнитосфера не просто создает барьер, а активно формирует структуру диска и определяет судьбу планет. В нестационарных режимах аккреции, когда раскаленные нити газа пронизывают магнитосферу, миграция может даже ускоряться – но только до ближайшей „ловушки“», – поясняют авторы работы.

Открытие объясняет, почему телескоп TESS и другие инструменты обнаруживают так много планет на очень близких к звездам орбитах. Магнитные поля молодых звезд оказались ключевым фактором выживания планетных систем на ранних этапах их эволюции.

 

Читать TechDigest в Google

Читайте также

Космические зеркала могут сделать ночное небо в четыре раза ярче — астрономы бьют тревогу

Космические зеркала могут сделать ночное небо в четыре раза ярче — астрономы бьют тревогу

У Земли появилась вторая Луна: небольшой астероид останется рядом до конца года

У Земли появилась вторая Луна: небольшой астероид останется рядом до конца года

«Вояджер-1» потерял связь с Землёй на двое суток, но самостоятельно восстановил сигнал

«Вояджер-1» потерял связь с Землёй на двое суток, но самостоятельно восстановил сигнал

Китай раскрыл план высадки людей на Луну: четыре миссии до 2030 года

Китай раскрыл план высадки людей на Луну: четыре миссии до 2030 года

Запуск ракеты NASA Artemis II вызвал сбои GPS на расстоянии тысяч километров

Запуск ракеты NASA Artemis II вызвал сбои GPS на расстоянии тысяч километров

Учёные создали Землю без жизни, чтобы научиться искать инопланетян

Учёные создали Землю без жизни, чтобы научиться искать инопланетян

Hubble раскрыл тайну гигантского «кошачьего хвоста» в космосе

Hubble раскрыл тайну гигантского «кошачьего хвоста» в космосе

Телескоп James Webb обнаружил необычный состав межзвёздной кометы 3I/ATLAS

Телескоп James Webb обнаружил необычный состав межзвёздной кометы 3I/ATLAS

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Япония отправляет аппарат к спутникам Марса: миссия MMX должна раскрыть тайну происхождения Фобоса и Деймоса

Япония отправляет аппарат к спутникам Марса: миссия MMX должна раскрыть тайну происхождения Фобоса и Деймоса

Claude научился анализировать банковские счета и следить за личными расходами

Claude научился анализировать банковские счета и следить за личными расходами

Ремейк Zelda: Ocarina of Time для Switch 2 якобы взломали в день релиза

Ремейк Zelda: Ocarina of Time для Switch 2 якобы взломали в день релиза

В Китае представили роботов-телеведущих с искусственным интеллектом и реалистичной кожей

В Китае представили роботов-телеведущих с искусственным интеллектом и реалистичной кожей

Электрический суперкар BYD Yangwang U9 Xtreme разогнался до рекордных 503 км/ч

Электрический суперкар BYD Yangwang U9 Xtreme разогнался до рекордных 503 км/ч