Binnen 6 miljard jaar is de asteroïdengordel door de Zon verpulverd

artist impressie van een asteroïdengordel rond de ster Wega
Artist impressie van een asteroïdengordel rond de heldere ster Wega van het sterrenbeeld Lier. Credit:  NASA / JPL-Caltech.

Volgens nieuw onderzoek dat is verricht door astronomen van de universiteit van Warwick en de universiteit van Colorado zorgt elektromagnetische straling van sterren aan het eind van hun leven, een periode die slechts enkele miljoenen jaren duurt voor ze ineenstorten tot een witte dwerg, er voor dat zelfs ver verwijderde asteroïden enorm snel om hun as gaan draaien. Dat doen ze zó snel dat ze door hun eigen snelheid uit elkaar vallen. Het resultaat is dat ook de asteroïdengordel in ons zonnestelsel binnen verscheidene miljarden jaren eenvoudig door onze Zon wordt verpulverd.

Nadat hoofdreekssterren zoals onze Zon aan het einde van hun leven alle waterstof hebben verbrand worden, tijdens de laatste van hun verblijf op de hoofdreeks, verschillende malen groter en tot wel 10.000 * helderder. Dit levert een enorm sterke elektromagnetische straling op.

Als de uitdijing stopt blaast de ster zijn buitenste lagen weg en blijft er een dichte kern over die we een witte dwerg noemen.

De straling van de ster zal door de asteroïden die er omheen draaien geabsorbeerd worden en intern worden verdeeld waarna de straling vanaf een andere plek weer wordt uitgezonden. Dit zorgt voor een onbalans in de asteroïde.

Deze onbalans zorgt voor een zogenaamd koppel dat er voor zorgt dat de asteroïde steeds sneller gaat draaien waardoor die bij een bepaalde snelheid uit elkaar beginnen te vallen. Dit effect is bekend als het YORP-effect. Dit YORP-effect is vernoemd naar de wetenschappers Yarkovsky, O’Keele, Radzievskii en Paddock die dit hebben uitgewerkt.

Als de asteroïde eenmaal in kleinere stukken uit elkaar is gevallen dan herhaalt het effect zich na verloop van tijd op de kleinere stukken. De restanten van de asteroïden worden dus kleiner en kleiner.

In de meeste gevallen zullen er meer dan tien splitsingen plaatsvinden voordat de brokstukken te klein zijn voor het YORP-effect.

Als een typische ster aan het einde van de hoofdreeks komt dan wordt die ster 1000 tot 10.000 *helderder dan onze Zon. Hierna trekt de ster samen tot een witte dwerg met de grootte van de Aarde en zakt de helderheid tot onder die van de Zon.

Het YORP-effect is dus erg belangrijk tijdens de hoofdreeksfase maar als de ster een witte dwerg is geworden is het YORP-effect helemaal verdwenen.

Reuzensterren aan het eind van hun leven, met een massa van een zonsmassa kunnen zelfs een asteroïdengordel effectief vernietigen. In dergelijke systemen is het YORP-effect erg krachtig en werkt het zeer snel waardoor een asteroïdengordel binnen enkele miljoenen jaren is afgebroken.

Onze eigen asteroïden gordel zal worden vernietigd, snel en heftig en dat alleen maar met behulp van het licht van de Zon.

De overblijfselen van deze asteroïden zullen uiteindelijk een stofschijf vormen rond de witte dwerg. Deze stofschijf zal door de witte dwerg worden aangetrokken. De witte dwerg zal vervuild raken en deze vervuiling kan vanaf de Aarde door astronomen worden waargenomen en op samenstelling worden onderzocht.

Het onderzoek is gepubliceerd in de Monthly Notices van de Royal Astronomical Society.

Artikel : Dimitri Veras & Daniel J. Scheeres. 2020. Post-main-sequence debris from rotation-induced YORP break-up of small bodies — II. Multiple fissions, internal strengths, and binary production. MNRAS 492 (2): 2437-2445

 

Eerste publicatie: 11 februari 2020
Bron: Sci-News