18 oktober 2017

Witte dwerg snoept planeten op

white dwarf consuming planet banner

Zodra een ster zoals de zon het einde van het leven heeft bereikt, zal deze gaan opzwellen tot een rode reus en z’n buitenlagen gaan afstoten, waarbij de naakte kern wordt achtergelaten. Deze kern is superheet en ongeveer zo groot als de aarde en wordt een witte dwerg genoemd. Witte dwergen bestaan veelal uit superdichte koolstof en zuurstof, met een dunne schil van waterstof en helium.

Het spectrum van sommige witte dwergen laat echter de aanwezigheid zien van zware elementen zoals silicium en ijzer. Dat is opmerkelijk, omdat de hoge zwaartekracht van de witte dwerg dit signaal zou moeten maskeren. Zware elementen zouden naar de kern moeten zinken, waar ze onzichtbaar voor ons zijn. Wellicht dat deze witte dwergen van buitenaf “vervuild” worden door het opslokken van rotsachtig materiaal. Bij sommige witte dwergen is inderdaad een puinschijf aangetroffen, maar de oorsprong hiervan is altijd onduidelijk geweest.

Daar is nu verandering in gekomen: astronomen hebben een witte dwerg die een planeet aan het opsnoepen is op heterdaad betrapt. Bij die witte dwerg is (in het kader van Kepler’s K2-missie) een rotsachtig object aangetroffen, evenals een puinschijf en een komeetachtige staart. Het geheel staat op een afstand van 570 lichtjaar, in de richting van het sterrenbeeld Virgo.

De afstand tussen de witte dwerg en de planeet bedraagt zo’n 700.000 kilometer en da’s ongeveer het dubbele van de afstand tussen de aarde en de maan. In de buurt van het rotsachtige object zijn een groot aantal kleinere objecten aangetroffen, terwijl het overgangsignaal een komeetachtig patroon liet zien. Dat betekent dat een planeet ter grootte van Ceres door de zwaartekracht van de witte dwerg aan het uiteenvallen is, waarna het materiaal in de witte dwerg zal “vallen”. Uiteindelijk zal niets van de planeet overblijven, behalve dan een dun laagje metalen bovenop een onschuldig ogende witte dwerg.

Bron:

Reacties

  1. Quote : “…een planeet ter grootte van Ceres…”

    Dat is dus geen planeet, maar een dwergplaneet of misschien inderdaad een komeet.
    De titel van dit artikel doet vermoeden, dat “Witte dwerg sterren nu eenmaal hun planeten opeten”.
    Alsof het hun natuur is, hun gewone doen…

    Mhh?
    Dankzij zwaartekracht wordt ruimte rond een ster gekromd, en voorwerpen (zoals planeten en kometen) in de nabijheid van die ster draaien daarom in een min of meer cirkelvormige baan.
    Als die ster zijn brandstof op heeft, schud het een paar buitenste lagen af, waardoor de zwaartekracht minder wordt. Een planeet zal dan in een iets hogere baan gaan draaien, maar niet ‘plots’ naar binnen/ in ‘de laagste baan’.
    Op die manier eten Witte Dwergen hun planeten niet op!

    Die afgeworpen ster-schillen kunnen wel met van alles botsen. Kleinere planeten en asteroïden raken daardoor misschien wat uit hun baan. Misschien dat een klein deel naar/in hun ex-ster valt? En uiteraard blijven er nog altijd kometen komen uit hun lokale Oortwolk. Dat proces, lijkt mij, niet te stoppen omdat de ster toevallig zijn brandstof op heeft.

    Of ‘Superdichte’ Si en Fe zwaarder zijn dan hun Zuurstof (O) en Koolstof (C) collega’s kan ik niet inschatten, maar misschien dat de Witte-Dwerg-massa helemaal niet zo fluïdaal is, om iets in weg te kunnen zinken … ?

    Groet, Paul

  2. gert1904gert1904 zegt:

    Hm.

    Je moet wél even de sterevolutie in de gaten houden, natuurlijk.

    De Zon, een ster van gemiddelde massa, wordt aan het eind van zijn leven een rode reus. In deze fase wordt de Zon zo groot dat hij de baan van Venus zal omvatten. Over wat er met de Aarde zal gebeuren, verschillen de meningen:

    “…. Some researchers believe that Earth’s orbit might spiral outward, keeping the planet at a safe distance from the approaching inferno. This could happen if solar winds carry away a significant fraction of the sun’s mass in the years leading up to the red giant phase.

    On the other hand, the sun might expand so quickly that our planet has no chance to escape. Earth would get caught in the sun’s rapidly advancing atmosphere and spiral inward to oblivion.”.

    Zie:

    http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/25oct_friedplanets/

    Na het stadium Rode Reus komt het stadium Witte Dwerg. De planeet uit het artikel is, lijkt mij, naar binnen gespiraliseerd. Hij heeft alles overleefd en bestaat nog steeds. Het “opsnoepen” gaat gewoon door.

    Dan, de samenstelling van een Witte Dwerg. Door de hoge druk en temperatuur bestaat er geen chemische binding. Er zijn geen atomen, laat staan moleculen. Er is alleen een plasma, bestaande uit volledig geïoniseerde atoomkernen en elektronen. Plasma is de “vierde aggregatietoestand”, naast vast, vloeibaar en gasvormig. In dit plasma zinken de zware atoomkernen door de zwaartekracht langzaam naar het centrum van de Witte Dwerg.

    Tenslotte, de discussie dwergplaneet of planeet. Die lijkt me hier niet van toepassing, en ook absoluut oninteressant. We kunnen simpelweg niet konstateren of het object zijn baan heeft schoongeveegd, en dat is het criterium. Nog los van het feit dat baan misschien wel door zijn ster is schoongeveegd.

    • Dan moet je me eens uitleggen waarom in een plasma, kernen met meer massa, dichter naar het centrum van het zwaartekrachtsveld zakken.
      Voor zover ik enig fysisch inzicht heb, zakken juist materialen naar beneden, die een hogere dichtheid hebben.
      Kernen van hogere atoomnummers hebben weliswaar meer massa, in de vorm van Neutronen en Protonen, maar nemen evenzoveel meer volume in beslag.

      Een Neutron en een Proton hebben nagenoeg dezelfde massa .
      Ik denk dat, volgens het uitsluitingsprincipe van Pauli, Neutronen en Protonen elkaar niet overlappen(in dezelfde ruimte. Het volume van een zwaardere kern is evenredig groter.
      De dichtheid van de alle kernen, H t/m U en trans-uranen, moet dus even groot zijn. Hoe anders is dat bij niet-plasma’s.

      Groet, Paul 🙂

      “Het opsnoepen gaat gewoon door.”
      ‘Goddank’, dat onze Zon vergeet om haar planeten ‘op te snoepen’….
      De aantrekkende en afstotende kracht van Zon en Planeet zijn allang in evenwicht met elkaar, waarom zou dat wijzigen?

      • gert1904gert1904 zegt:

        Je hebt natuurlijk gelijk, de dichtheid van alle atoomkernen is gelijk. Waarom dan toch de zwaarste kernen naar beneden zakken? In de buitenste lagen (die als enige voor ons zichtbaar zijn) is dat volgens dit overzichtsartikel:

        http://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~kley/lehre/studsemi/WZ/rpv53i7p837.pdf

        de zwaartekracht. Zie punt 6.

        Dan, dat “opsnoepen”. Dat is een term van Olaf, die ik dus ook maar gebruik. 😊.

        Er ís geen afstotende kracht tussen Zon en planeet! De aantrekkende kracht tussen Zon en planeet is precies genoeg om de planeet in zijn elliptische baan te houden.

        Als de Zon een Rode Reus wordt, zal eerst de baan van Mercurius, en daarna die van Venus en eventueel ook die van de Aarde binnen de zonneatmosfeer komen te liggen. Daardoor worden die planeten in eerste instantie afgeremd, en spiraliseren langzaam naar de Zon.

        Het ISS zou op precies dezelfde manier in de aardse atmosfeer terechtkomen als het niet regelmatig naar een grotere hoogte werd gestuwd:

        http://www.heavens-above.com/OrbitHeightPlot.aspx?Width=800&Height=600&satid=25544&cul=nl

Laat wat van je horen

*