«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 02 (2) - страница 15

стр.

P.S. «Нанобот», «наноробот» — разрабатываемые роботы микроскопических размеров, выполняющий своё задание на молекулярном уровне.

• АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА И КОСМОНАВТИКА

Непростая судьба планет

Г. М. Рудницкий. Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга

>(Продолжение. Начало в № 1)


Мириды — красные гиганты с планетами?

Красные гиганты класса “К” непеременны или слабо переменны. Не более 1 % звезд К III принадлежат к подтвержденным переменным звездам. Однако, начиная со спектрального класса Ml, доля переменных звезд возрастает. Многие красные гиганты на АВГ (асимптотической ветви гигантов) проявляют себя как переменные — долгопериодические (типа Миры Кита, или мириды) и полуправильные. Периоды (или, точнее, циклы) изменений блеска составляют от 100 до 600–700 и более суток. Амплитуды переменности у мирид достигают в видимой области спектра 10-11-й звездной величины; в ИК-диапазоне вариации блеска значительно меньше и, например, в полосе К (эффективная длина волны 2.2 мкм) не превышают 0.5–0.6 m. У полуправильных красных гигантов визуальные амплитуды меньше 2.5 звездной величины, а характер изменений блеска менее регулярен, чем у мирид. Кривые, характеризующие изменение блеска мирид и полуправильных переменных указывают на максимум распределения, приходящийся на Р = 284 дня. Кривые блеска полуправильных переменных весьма хаотичны, у мирид они более регулярны, однако и высота максимума, и период подвержены случайным изменениям. Анализ кривых блеска мирид показывает, что они состоят из смеси правильных колебаний и хаотических флуктуаций.

Механизм переменности звезд до конца не выяснен. Из существующих публикаций можно сделать вывод, что причиной переменности красных гигантов — мирид, является изменение непрозрачности и (или) температуры атмосферных слоев, ответственных за основное излучение в континууме. В предыдущих моделях явно или неявно подразумевалось, что эти изменения вызваны периодическим прохождением ударных волн, которые создаются пульсациями звезды. Еще в 1950-е гг. делались попытки создать теорию переменности мирид, аналогичную теории для цефеид. Удовлетворительной модели пульсаций мирид нет до сих пор.



Остаток сверхновой (фото Hubble)


Имеется ряд работ с нетрадиционными объяснениями механизма переменности звезд типа Миры. Один из них — вращение красного гиганта с неоднородным распределением поверхностной яркости, с крупными темными конвективными ячейками.

В последние годы автором статьи и (независимо) французским астрономом Полем Берлиоз-Арто предложен альтернативный механизм переменности мирид. Причиной вариаций блеска может быть локальный разогрев атмосферы мириды близкимспутником (планетой или коричневым карликом).

А Период обращения спутника на круговой орбите с большой полуосью а = 1 а.е. (астрономической единицы) вокруг звезды с массой М* = 1 Мо — один год. Если спутник обращается вокруг звезды на более низкой орбите, он тонет в атмосфере звезды, опускаясь ниже уровня, где оптическая толща атмосферы достигает единицы. Если спутник далеко, среда, в которой он движется, недостаточно плотная, и он не оказывает большого воздействия на блеск и спектр звезды. Таким образом, большие полуоси размером чуть менее одной а.е. наиболее благоприятны для проявлений взаимодействия спутника с атмосферой красного гиганта. Отсюда максимум в распределении периодов мирид вблизи соответствующего периода Р = 284 дня.

«Огненный шар», возникающий вокруг спутника, своим излучением создает «горячее пятно» в атмосфере гиганта. За спутником тянется ионизованный «хвост», такой же, как при движении крупного метеорита в земной атмосфере. В «горячем пятне» сосредоточена область генерации оптических эмиссионных линий, регулярно появляющихся в спектрах мирид. При орбитальном движении спутника пятно перемещается по поверхности красного гиганта. Если угол наклона плоскости орбиты к картинной плоскости не очень мал, переменность блеска звезды и интенсивности эмиссионных линий может быть объяснена периодическими появлениями «горячего пятна» из-за лимба и заходами за лимб. В рамках данной концепции непеременные или «слабопеременные» красные гиганты — полуправильные звезды с малыми амплитудами переменности — могут менять блеск за счет собственных слабых хаотических колебаний. У мирид переменность большой амплитуды создается в первую очередь воздействием спутника, а все нерегулярности кривой блеска могут быть отнесены на счет хаотических собственных вариаций красного гиганта.