Какво е; nt; mplă c; nd звезди; поглъщат каменисти планети Epoch Times Rom; ниа
- С правилното количество грабвания и обрати, газов гигант може лесно да принуди камениста планета да се потопи в звезда. (NASA/ESA/G. Bacon) С правилното количество откъсвания и дръпвания, газов гигант може лесно да принуди скалиста планета да се потопи в звезда.
Някои звезди поглъщат материали от скалисти планети като Земята, а астрономите вече имат начин да проучат ефекта от такава диета върху химичния състав на звезда.
Резултатът е нова техника за моделиране, която може да помогне на учените да идентифицират подобни на Земята екзопланети.
За да тестват модела, изследователите се фокусираха върху двойка звезди близнаци, и двете със собствени планети. И двете звезди - наречени HD 20781 и HD 20782 - са звезди-джуджета от клас G, подобни на Слънцето и двете биха се образували от един и същ облак прах и газ - така че и двете би трябвало да започнат с еднакъв химичен състав.
Единият от тях е в орбита от две планети с размерите на Нептун. Другата има една планета с размерите на Юпитер, която следва много странна орбита. Разликата между техните планетни системи прави двете звезди идеални за изучаване на връзката между екзопланетите и химичния състав на техните звездни гостоприемници.
Как работи новият метод
Звездите са съставени от повече от 98% водород и хелий. Всички останали елементи представляват по-малко от 2% от масата. Астрономите произволно са дефинирали всички елементи, по-тежки от водорода и хелия, като "метали" и са въвели термина "металичност", за да се отнесе към съотношението на относителното изобилие на желязо към водород в химичния състав на звезда.
Някои учени твърдят, че звездите с висока металичност са много по-склонни да развиват планетни системи, отколкото тези с ниска металност. Едно проучване дори предполага, че горещи планети с размерите на Юпитер се намират предимно около звезди с висока металичност, докато по-малки планети се въртят около звезди с широк спектър от „метално“ съдържание.
В настоящото изследване Трей Мак, завършил астрономия в университета Вандербилт, предприе малко по-далеч този метод, като анализира изобилието от 15 специфични елемента в сравнение със случая на Слънцето.
Той се интересува особено от елементи като алуминий, силиций, калций и желязо, които имат точки на топене над 600 градуса по Целзий, тъй като това са огнеупорни материали, за които се смята, че служат като градивни елементи за планети като Земята.
Как изглеждат звездите близнаци
Когато Мак и колеги анализираха спектъра на звездите близнаци, те откриха, че относителното изобилие на огнеупорни елементи е значително по-високо от това на Слънцето.
Те също така откриха, че колкото по-висока е температурата на топене на даден елемент, толкова по-голямо е неговото изобилие, модел, който служи като убедителен подпис за поглъщането на каменисти материали като тези на Земята.
Те изчислиха, че всяка от звездите близнаци е трябвало да консумира 10 до 20 маси, еквивалентни на тази на Земята, от каменисти материали, за да произведе такива химически сигнатури. По-конкретно, звездата с планетата с размерите на Юпитер изглежда е погълнала допълнителни 10 земни маси, докато звездата с двете планети с размерите на Нептун би поела допълнително 20 маси.
A ‘Печат’, който можем да открием
Резултатите подкрепят теорията, че химичният състав на звездата и естеството на нейната планетарна система са взаимосвързани.
„Представете си, че звездата първоначално е образувала скалисти планети като Земята. Нещо повече, представете си, че той също е образувал гигантски газови планети като Юпитер “, казва Мак. „Каменисти растения се образуват в район близо до звездата - където е горещо - и газовите гиганти се образуват във външната част на планетарната система - където е студено.
„Въпреки това, веднага след като газовите гиганти се оформят напълно, те започват да мигрират навътре и докато го правят, тяхната гравитация започва да се дръпне и да дърпа скалистите планети в долните орбити.
„Вероятно е газов гигант да принуди камениста планета да се потопи в звездата. Ако достатъчно скалисти планети паднат върху звездата, те ще я отпечатат с определен химически подпис, който можем да открием. "
Следвайки тази логика, е малко вероятно някой от двата двойни близнака да притежава земни планети.
При един от близнаците двете планети с размерите на Нептун обикалят около звездата доста близо, една трета от разстоянието между Земята и Слънцето. При другия близнак планетата с размерите на Юпитер прекарва много време във външните области на планетарната система, но странната й орбита също я довежда до положение изключително близо до звездата.
Астрономите предполагат, че причината, поради която звездата с 2 планети с размерите на Нептун е погълнала повече земни материали от своя близнак, е, че двете планети с размерите на Нептун са били по-ефективни при натискане на материал върху своята звезда, отколкото е била планетата. размера на Юпитер, когато той избута материал към своята звезда.
Ако химическият подпис на звезди от клас G, които поглъщат каменисти планети, се окаже универсален, „когато открием звезди с подобни химически подписи, ще можем да заключим, че техните планетарни системи трябва да са много различни от нашата и че най- вероятно им липсват вътрешни скалисти планети ", каза Мак. "И когато открием звезди, на които липсват тези подписи, те са добри кандидати за хостинг на планетни системи като нашата."
"Тези резултати показват, че ключовият въпрос не е дали и как звездите образуват планети", каза Кейван Стасун, професор по астрономия, който ръководи проучването. "Правилният въпрос изглежда е колко от планетите, създадени от звезда, избягват да бъдат изядени от родителската си звезда?"
Изследването е публикувано в Journal of Astrophysics