ロンドン大学カレッジとウォーリック大学の天文学者による研究で、老化した星が赤色巨星に膨張する際に近くを公転する巨大惑星を破壊することが明らかになった。NASAのTESS望遠鏡を使用して、研究者らはほぼ50万の星を分析し、より進化した星の周囲に近い軌道の惑星がはるかに少ないことを発見した。これは、潮汐相互作用による惑星の破壊の直接的な証拠を提供する。
老化した星は、水素燃料を使い果たすと冷却し、赤色巨星に膨張する。これは、我々の太陽が約50億年後に経験すると予想される段階である。Royal Astronomical SocietyのMonthly Noticesに掲載された新しい研究では、進化の主系列後期の初期段階にあるほぼ50万の星を調査した。研究チームは、NASAのTransiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)からの星明かりの減光を分析し、12日以内の短い軌道を持つ130の惑星と潜在的な候補体を特定し、そのうち33は新しい発見である。
結果は顕著なパターンを示している：近い軌道の巨大惑星は、赤色巨星にさらに進化した星の周囲で大幅に少ない。主系列後期の星全体の発生率は0.28%で、若いものでは0.35%、最も進化した赤色巨星ではわずか0.11%に低下する。この低下は、多くの惑星が宿星によって飲み込まれたことを示唆している。
主著者のUCLのMullard Space Science Laboratoryおよびウォーリック大学のEdward Bryant博士は次のように述べた：「これは、星が主系列から進化するにつれて、惑星を急速に星に螺旋状に引き込み破壊できるという強力な証拠である。これは長らく議論と理論の対象だったが、今ではこれを直接見て、大規模な星の集団レベルで測定できる。」
破壊メカニズムは潮汐相互作用を伴い、膨張する星の重力が惑星の軌道を縮小させ、内側に螺旋状に引き込む。Bryant博士は説明した：「月が地球の海を引き潮汐を生むように、惑星は星を引きつける。これらの相互作用は惑星を遅くし、軌道を縮小させ、分解するか星に落ちるまで内側に螺旋状に引き込む。」
共同著者のVincent Van Eylen博士は付け加えた：「数億年後、我々の太陽自身が膨張して赤色巨星になるだろう。これが起こった時、太陽系の惑星は生き残るか？ 我々は一部の場合惑星が生き残らないことを発見している。地球は我々の研究の巨大惑星より確実に安全で、それらは星にずっと近い。しかし、主系列後期の最も初期の部分しか見ていない... 地球自体は太陽の赤色巨星段階を生き延びるかもしれないが、地球上の生命はおそらく生き延びないだろう。」
この研究は主系列後期の進化の最初の100万年または200万年に焦点を当てた。これらの惑星の将来の質量測定、星の揺らぎを通じて、破壊プロセスを明確にするだろう。研究はUK Science and Technology Facilities Councilによって支援された。