Що; nt; mplă c; іі зірки; ковтати кам’янисті планети Epoch Times Rom; нія
- При правильній кількості виривів і поворотів газовий гігант може легко змусити скелясту планету зануритися в зірку. (NASA/ESA/G. Bacon) При правильній кількості ривок і ривків газовий гігант може легко змусити скелясту планету зануритися в зірку.
Деякі зірки поглинають матеріали із скелястих планет, таких як Земля, і астрономи тепер мають спосіб вивчити вплив такої дієти на хімічний склад зірки.
Результат - нова техніка моделювання, яка може допомогти вченим ідентифікувати екзопланети, схожі на Землю.
Щоб перевірити модель, дослідники зосередились на парі зірок-близнюків, обидві зі своїми планетами. Обидві зірки - HD 20781 і HD 20782 - є карликовими зірками класу G, подібними до Сонця, і обидві вони утворилися б з однієї і тієї ж хмари пилу та газу - тому обидві повинні були починати з однаковим хімічним складом.
Одна з них тісно обертана двома планетами розміром з Нептун. Інший має єдину планету розміром з Юпітер, яка йде по дуже дивній орбіті. Різниця між їх планетарними системами робить дві зірки ідеальними для вивчення зв'язку між екзопланетами та хімічним складом їх зоряних господарів.
Як працює новий метод
Зірки складаються з понад 98% водню та гелію. Усі інші елементи становлять менше 2% маси. Астрономи довільно визначили всі елементи, важчі за водень і гелій, як "метали" і ввели термін "металевість" для позначення відношення достатньої кількості заліза до водню в хімічному складі зірки.
Деякі вчені стверджують, що зірки з високою металічністю набагато частіше розвивають планетарні системи, ніж ті, що мають низьку металічність. Одне дослідження навіть припустило, що гарячі планети розміром з Юпітер знаходяться переважно навколо зірок з високою металічністю, тоді як менші планети обертаються навколо зірок з широким діапазоном "металевого" вмісту.
У поточному дослідженні Трей Мак, випускник астрономії з Університету Вандербільта, провів цей метод трохи далі, проаналізувавши кількість 15 конкретних елементів у порівнянні з випадком Сонця.
Його особливо цікавили такі елементи, як алюміній, кремній, кальцій та залізо, які мають температури плавлення вище 600 градусів Цельсія, оскільки це вогнетривкі матеріали, які, як вважають, служать будівельним матеріалом для таких планет, як Земля.
Як виглядають зірки-близнюки
Коли Мак та його колеги проаналізували спектр зірок-близнюків, вони виявили, що відносна кількість вогнетривких елементів була значно вищою, ніж у Сонця.
Вони також виявили, що чим вища температура плавлення того чи іншого елемента, тим більший його вміст, візерунок, який служить переконливим сигналом проковтування кам'янистих матеріалів, таких як ті, що знаходяться на Землі.
Вони підрахували, що кожна зірка-близнюк повинна споживати від 10 до 20 мас, еквівалентних земній масі, кам’янистих матеріалів, щоб отримати такі хімічні ознаки. Зокрема, зірка з планетою розміром з Юпітер, здається, проковтнула ще 10 мас Землі, тоді як зірка з двома планетами розміром з Нептун поглинула б ще 20 мас.
A «Штамп», який ми можемо виявити
Результати підтверджують теорію про те, що хімічний склад зірки та природа її планетарної системи взаємопов’язані.
"Уявіть, що зірка спочатку утворювала кам'янисті планети, як Земля. Більше того, уявіть, що він також сформував гігантські газові планети, такі як Юпітер », - говорить Мак. "Кам'янисті рослини утворюються в районі, близькому до зірки - там, де жарко, - а газові гіганти утворюються у зовнішній частині планетарної системи - там, де холодно.
"Однак, як тільки газові гіганти повністю формуються, вони починають мігрувати всередину, і, роблячи це, їхня сила тяжіння починає риватися і тягнути на кам'янистих планетах на нижчих орбітах.
"Цілком ймовірно, що газовий гігант змусить кам'янисту планету зануритися в зірку. Якщо на зірку впаде достатньо кам’янистих планет, вони накладуть на неї певний хімічний підпис, який ми можемо виявити ».
Дотримуючись цієї логіки, малоймовірно, що хтось із двох бінарних близнюків матиме земні планети.
У одного з близнюків дві планети розміром з Нептун обертаються навколо зірки досить близько, на третину відстані між Землею і Сонцем. У іншого близнюка планета розміром з Юпітер проводить багато часу у зовнішніх областях планетарної системи, але її дивна орбіта також призводить її до положення, надзвичайно близького до зірки.
Астрономи припускають, що причиною того, що зірка з двома планетами розміром з Нептун поглинула більше земного матеріалу, ніж її близнюк, було те, що дві планети розміром з Нептун були ефективнішими для проштовхування матеріалу на свою зірку, ніж планета. розмір Юпітера, коли він штовхав матеріал до своєї зірки.
Якщо хімічний підпис зірок класу G, які ковтають кам’янисті планети, виявиться універсальним, «коли ми виявимо зірки з подібними хімічними сигнатурами, ми зможемо зробити висновок, що їх планетарні системи повинні сильно відрізнятися від нашої і що найбільш їм, ймовірно, бракує внутрішніх скелястих планет ", - сказав Мак. "І коли ми виявляємо зірки, яким бракує цих підписів, тоді вони є хорошими кандидатами для розміщення планетних систем, таких як наша".
"Ці результати показують, що ключовим питанням є не те, чи і як зірки утворюють планети", - сказав Кейван Стассун, професор астрономії, який керував дослідженням. "Здається, правильним питанням є те, скільки планет, створених зіркою, уникає з'їдання батьківською зіркою?"
Дослідження було опубліковане в Journal of Astrophysics