恒星が死に、周囲の多くのものを破壊したとき、重いガス惑星が崩壊して消滅する一方で、小さくて密度の高い岩石惑星が残る可能性が最も高い天体となる。
天体物理学者のチームは、白色矮星と近傍惑星間の潮汐相互作用をモデル化し、地球が白色矮星の消滅に耐えられるかどうかを検証した結果、この結論に至りました。これは興味深い結論です。なぜなら、私たちの太陽も死にゆくにつれて白色矮星になると予想されており、地球の運命がどうなるのかは容易に想像できるからです。
研究者たちは恒星の破壊半径を計算した。これは、重力のみで結合している物体が恒星の潮汐力によって引き裂かれる領域である。シミュレーションの結果、最も重く粘性が最も低い惑星（巨大ガス惑星や水惑星など）が破壊される可能性が高くなることが示された。
これらの種類の天体は、破壊半径からどれだけ離れていても、危険領域に引き込まれると軌道の大きさが変化する可能性があります。一方、重元素がぎっしり詰まった小さな岩石惑星は、生き残る可能性が高くなります。
研究結果によると、地球と同程度の大きさと質量を持つ系外地球型惑星は、ガス、氷、雪といった低粘性物質でできており、白色矮星の中心からその破壊半径までの距離の5倍離れていても、容易に白色矮星に飲み込まれる。一方、小さな岩石質の系外地球型惑星は、その2倍の距離にまで離れないと飲み込まれない。
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恒星の死は、どんな惑星系にとっても壊滅的な出来事です。高温のプラズマ球の水素が枯渇すると、重力が支配権を握り、恒星の天体を押しつぶします。その圧力によって恒星は燃え尽き、膨張し、ついには外層を激しく剥ぎ取り、核だけを残します。
残念ながら、その周囲の惑星は高温の電離ガスの猛烈な直撃を受けるでしょう。中心核が白色矮星へと変化し、冷却が進み結晶化するにつれて、周回惑星の生命のほとんどは死滅するでしょう。しかし、一部の生物は生き残るかもしれません。
今月、王立天文学会月報に掲載された研究は、死んだ白色矮星の周りを回る奇妙な惑星の破片の最近の発見と一致する。
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「この論文は、白色矮星と惑星の間の潮汐効果を調べた初の研究の一つだ」と、論文の筆頭著者で英国ウォーリック大学の助教授ディミトリ・ベラス氏は火曜日に語った。
小型で密度の高い岩石惑星は生き残る可能性が高いものの、太陽が最終的に消滅した際に地球が生き残れる可能性は低いというわけではない。研究者たちは、地球が実際にどのような行動を取るのか確信が持てていない。
「私たちの研究はいくつかの点で洗練されていますが、構造全体が一貫している均質な岩石惑星のみを扱っています。地球のような多層構造の惑星の計算ははるかに複雑になりますが、その実現可能性についても調査を進めています」とヴェラス氏は述べた。
研究チームは、この研究が科学者による白色矮星の周囲を回る太陽系外惑星の発見に役立つことを期待している。「この種のモデリングは、今後白色矮星の近くで新たな岩石天体が発見される可能性が高いため、ますます重要性を増すでしょう。私たちの研究は、天文学者たちに白色矮星の破壊半径に近いものの、そのすぐ外側にある岩石惑星の探索を促すものです」とヴェラス氏は結論付けた。
「これまでの観測はこの内側の領域に焦点を当ててきましたが、私たちの研究は、岩石惑星が白色矮星との潮汐相互作用によってわずかに外側に押し出されても生き残ることができることを示しています。」®
