Auswirkungen einer Supernova-Schockwelle oder Gravitationswelle auf die Umlaufbahn eines nahen Planeten?

Ich habe kürzlich Berichte über COCONUTS-2B gelesen, einen Planeten mit der längsten bekannten Umlaufzeit von 1,1 Millionen Jahren. Wie eine frühere Frage gestellt wurde: Was genau führt dazu, dass Planeten wie COCONUTS-2B so weit von ihren Wirtssternen entfernt umkreisen, in diesem Fall 6000 AE? , ich wundere mich über ein umfassenderes Problem - die Auswirkungen von Supernova-Stoßwellen und/oder Gravitationswellen auf die Umlaufbahn eines Himmelskörpers. Welche Entfernung wäre erforderlich, damit ein solches vorübergehendes Ereignis die Umlaufbahn eines Planeten merklich beeinflusst, vielleicht um eine Meile?

Antworten (1)

Ich werde dies in zwei Teile aufteilen.

Supernovae

Die Wirkung einer Supernova auf einen Planeten hängt erwartungsgemäß von vielen Faktoren ab. Zum Beispiel, wie nah ein Planet an der Supernova ist, wenn er weit entfernt ist, wie lange es dauert, bis der Überrest daran vorbeikommt usw. Aber ein paar Leitprinzipien lassen sich auf Folgendes reduzieren:

  1. Sobald die Masse im Inneren der Umlaufbahn abzunehmen beginnt (sagen wir, ein Überrest wie ein Weißer Zwerg oder Neutronenstern ist übrig), wird die Größe der Umlaufbahn zunehmen, was Sinn macht, weniger Schwerkraft, um sie zu ziehen, eine lockerere Umlaufbahn (vielleicht, wenn die Umlaufbahn war zunächst locker, es könnte den Körper verlieren). Dies kommt mit Ausnahmen von der anisotropen Natur von Supernovae, aber wenn Ihr Planet nicht durch die Supernova zerstört wurde, dann ist es ziemlich sicher, diese zu ignorieren.

  2. Strahlungsdruck ist nichts, was wir normalerweise in Umlaufbahnen berücksichtigen, aber im Fall von katastrophalen Ereignissen werden die Dinge ein wenig seltsam. Angesichts der schieren Menge an Masse, die nach außen fließt, ist es denkbar, dass dies Auswirkungen haben könnte, die von der Vernichtung von Planeten bis hin zu Veränderungen der Umlaufbahn reichen. Es kommt nur irgendwie darauf an. Und es hängt zu stark von den Bedingungen des Sterns und des Planeten ab; Es wäre nahezu unmöglich, eine verallgemeinernde Aussage darüber zu treffen, wie weit es wäre, betroffen zu sein oder nicht. Es ist einfach zu situationsabhängig.

Letzte Anmerkung, falls dies eine Implikation war, Supernovae sind keine nennenswerte Quelle von Gravitationswellen. Auf eine nutzlose, theoretische Weise könnte man argumentieren, dass jedes sich bewegende Ding Gravitationswellen hat, aber es ist einfach nichts, das irgendetwas beeinflussen würde.

Gravitationswellen

Nun, das ist eine Frage, die ziemlich schwer zu beantworten scheint. Viele Vermutungen in dieser Hinsicht sind Annäherungen nullter Ordnung, wobei sich das Hauptproblem aus einem ähnlichen Problem ergibt, das wir mit den Supernovae haben: Dies ist lächerlich situationsabhängig. Sind es schwarze Löcher mittlerer Masse, die die Gravitationswellen verursachen? Sind es Neutronensterne? Welchen Punkt in ihrer Wellenform wollen wir betrachten (da die Dehnung stetig zunimmt)? Wie nah ist unser Planet? All diese Fragen machen es wirklich schwer, eine endgültige Antwort zu bekommen. Es macht es auch wirklich schwer, zu verallgemeinern, aber wie bei den Supernovae gibt es einige Leitprinzipien, die uns eine Vorstellung geben können:

Die Raumzeit ist unglaublich steif. Wie wirklich, wirklich, wirklich steif. Es braucht eine enorme Menge an Zeug, das sich sehr, sehr schnell bewegt, damit etwas passiert, und wenn es passiert, ist es ziemlich klein. Mein Verständnis ist, dass, anders als man erwarten könnte, die Gravitationswellenbelastung mit 1/r abfällt, und da sie anfangs ziemlich steif ist, müssen Sie wirklich, wirklich nahe herankommen, um einige Effekte zu bemerken, und an diesem Punkt Bei einem Binärsystem, das sich mit unheiliger Geschwindigkeit bewegt, befinden Sie sich möglicherweise eher in einer dynamischen Gurke, die damit endet, dass Sie ausgeworfen oder zerstört werden, bevor Sie Ihre Gravitationswelleneffekte bemerken können. Allerdings eine wirklich grobeIch habe geschätzt, dass die Dehnung etwa 0,1% der Abmessungen des Objekts beeinflusst. Für einen Planeten ist dies beträchtlich und könnte einige potenzielle Probleme verursachen. Aber wo im System passiert das? Ganz abhängig vom jeweiligen System.

Es tut mir leid, dass ich Ihnen keine quantitativere, definitivere Antwort geben konnte. Diese Dinge haben einfach so viele Möglichkeiten, dass es schwierig ist, mit so ziemlich allem etwas zu verallgemeinern. Hoffentlich hilft das.