Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Theo một nhà thiên văn học, một phần lớn các ngôi sao trong vũ trụ sẽ trở nên đủ sáng để bắn các tiểu hành tinh xung quanh thành các mảnh nhỏ liên tiếp chỉ sử dụng ánh sáng của chúng.
Theo một nhà thiên văn học của Đại học Warwick, một phần lớn các ngôi sao trong vũ trụ sẽ trở nên đủ phát sáng để bắn các tiểu hành tinh xung quanh thành các mảnh nhỏ liên tiếp chỉ sử dụng ánh sáng của chúng.
Bức xạ điện từ các ngôi sao ở cuối giai đoạn ‘nhánh khổng lồ’ của chúng – chỉ tồn tại vài triệu năm trước khi chúng sụp đổ thành sao lùn trắng – sẽ đủ mạnh để quay các tiểu hành tinh xa xôi ở tốc độ cao cho đến khi chúng tự xé nát hết lần này đến lần khác . Do đó, ngay cả vành đai tiểu hành tinh của chúng ta cũng sẽ dễ dàng bị nghiền nát bởi Mặt trời hàng tỷ năm kể từ bây giờ.
Nghiên cứu mới từ Khoa Vật lý của Đại học Warwick được công bố trên Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia , phân tích số lượng các sự kiện chia tay liên tiếp và mức độ nhanh chóng của dòng thác này xảy ra.
Các tác giả đã kết luận rằng tất cả các tiểu hành tinh xa nhất hoặc nhỏ nhất trong một hệ thống sẽ bị tan rã trong một triệu năm tương đối ngắn để lại những mảnh vỡ mà các nhà khoa học có thể tìm thấy và phân tích xung quanh các ngôi sao lùn trắng đã chết. Một số mảnh vỡ này có thể ở dạng ‘tiểu hành tinh kép’ xoay quanh nhau trong khi chúng quay quanh Mặt trời.
Sau khi các ngôi sao theo trình tự chính như Mặt trời của chúng ta đã đốt cháy tất cả nhiên liệu hydro của chúng, chúng sẽ trở nên lớn hơn hàng trăm lần trong giai đoạn ‘nhánh khổng lồ’ và tăng độ sáng gấp mười nghìn lần, phát ra bức xạ điện từ cực mạnh. Khi quá trình mở rộng đó dừng lại, một ngôi sao trút bỏ lớp ngoài của nó để lại một lõi dày đặc được gọi là sao lùn trắng.
Bức xạ từ ngôi sao sẽ được hấp thụ bằng cách quay quanh các tiểu hành tinh, phân phối lại bên trong và sau đó phát ra từ một vị trí khác tạo ra sự mất cân bằng. Sự mất cân bằng này tạo ra hiệu ứng mô-men xoắn rất nhanh làm quay tròn tiểu hành tinh, cuối cùng sẽ phá vỡ tốc độ ở một vòng quay hoàn toàn cứ sau 2 giờ (Trái đất mất gần 24 giờ để hoàn thành một vòng quay hoàn chỉnh). Hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng YORP được đặt theo tên của bốn nhà khoa học (Yarkovsky, O’Keefe, Radzievskii, Paddack), người đã đóng góp ý tưởng cho khái niệm này.
Cuối cùng, mô-men xoắn này sẽ kéo tiểu hành tinh ra thành những mảnh nhỏ hơn. Quá trình sau đó sẽ lặp lại theo nhiều giai đoạn giống như cách trong trò chơi arcade cổ điển ‘Tiểu hành tinh’ chúng phân hủy thành các tiểu hành tinh nhỏ hơn và nhỏ hơn sau mỗi sự kiện hủy diệt. Các nhà khoa học đã tính toán rằng trong hầu hết các trường hợp sẽ có hơn mười sự kiện phân hạch – hoặc chia tay – trước khi các mảnh quá nhỏ bị ảnh hưởng.
Tác giả chính, Tiến sĩ Dimitri Veras từ Nhóm Thiên văn học và Vật lý thiên văn của Đại học Warwick cho biết: “Khi một ngôi sao điển hình đạt đến giai đoạn nhánh khổng lồ, độ sáng của nó đạt tối đa từ 1.000 đến 10.000 lần độ sáng của Mặt trời của chúng ta xuống sao lùn trắng cỡ Trái đất rất nhanh, trong đó độ sáng của nó giảm xuống mức dưới Mặt trời của chúng ta. Do đó, hiệu ứng YORP rất quan trọng trong giai đoạn nhánh khổng lồ nhưng gần như không tồn tại sau khi ngôi sao trở thành sao lùn trắng.
“Đối với một ngôi sao nhánh khổng lồ có khối lượng mặt trời – giống như những gì Mặt trời của chúng ta sẽ trở thành – thậm chí các chất tương tự vành đai tiểu hành tinh sẽ bị phá hủy một cách hiệu quả. Hiệu ứng YORP trong các hệ thống này rất dữ dội và hoạt động nhanh chóng theo hàng triệu năm. Không chỉ vành đai tiểu hành tinh của chúng ta sẽ bị phá hủy mà nó sẽ được thực hiện nhanh chóng và dữ dội. Và chỉ nhờ vào ánh sáng từ Mặt trời của chúng ta. “
Phần còn lại của các tiểu hành tinh này cuối cùng sẽ tạo thành một mảnh vụn xung quanh sao lùn trắng và đĩa sẽ bị hút vào ngôi sao, ‘gây ô nhiễm nó’. Ô nhiễm này có thể được phát hiện từ Trái đất bởi các nhà thiên văn học và phân tích để xác định thành phần của nó.
Tiến sĩ Veras cho biết thêm: “Những kết quả này giúp xác định vị trí các mảnh vụn trong các hệ thống hành tinh lùn trắng và nhánh khổng lồ, điều rất quan trọng để xác định các sao lùn trắng bị ô nhiễm như thế nào. Chúng ta cần biết các mảnh vỡ ở đâu khi ngôi sao trở thành sao lùn trắng để hiểu đĩa được hình thành như thế nào. Vì vậy, hiệu ứng YORP cung cấp bối cảnh quan trọng để xác định mảnh vỡ đó sẽ bắt nguồn từ đâu. “
Khi Mặt trời của chúng ta chết đi và hết nhiên liệu trong khoảng 6 tỷ năm, nó cũng sẽ trút bỏ các lớp bên ngoài và sụp đổ thành một sao lùn trắng. Khi độ sáng của nó tăng lên, nó sẽ bắn phá vành đai tiểu hành tinh của chúng ta bằng bức xạ ngày càng mạnh, khiến các tiểu hành tinh phải chịu hiệu ứng YORP và phá vỡ chúng thành những mảnh nhỏ hơn và nhỏ hơn, giống như trong trò chơi ‘Tiểu hành tinh’.
Hầu hết các tiểu hành tinh là những gì được gọi là ‘đống đổ nát’ – một tập hợp các tảng đá được giữ lỏng lẻo với nhau – có nghĩa là chúng có ít sức mạnh bên trong. Tuy nhiên, các tiểu hành tinh nhỏ hơn có sức mạnh bên trong lớn hơn và trong khi hiệu ứng này sẽ phá vỡ các vật thể lớn hơn khá nhanh, các mảnh vỡ sẽ cao nguyên tại các vật thể có đường kính khoảng 1-100 mét. Khi giai đoạn ‘nhánh khổng lồ’ bắt đầu, quá trình sẽ tiếp tục không suy giảm cho đến khi đến cao nguyên này.
Hiệu ứng giảm dần khi tăng khoảng cách từ ngôi sao và tăng sức mạnh bên trong của tiểu hành tinh. Hiệu ứng YORP có thể phá vỡ các tiểu hành tinh tại hàng trăm AU (Đơn vị Thiên văn), xa hơn nhiều so với nơi Hải vương tinh hoặc Sao Diêm Vương cư trú.
Tuy nhiên, hiệu ứng YORP sẽ chỉ ảnh hưởng đến các tiểu hành tinh. Các vật thể lớn hơn Sao Diêm Vương có thể sẽ thoát khỏi số phận này do kích thước và sức mạnh bên trong của chúng – trừ khi chúng bị phá vỡ bởi một quá trình khác, chẳng hạn như va chạm với hành tinh khác.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Warwick . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :