Čo je; nt; mplă c; nd hviezdy; prehltnúť kamenné planéty Epoch Times Rom; nia
- Vďaka správnemu množstvu útržkov a zákrutov môže plynný gigant ľahko prinútiť kamennú planétu, aby sa ponorila do hviezdy. (NASA/ESA/G. Bacon) Vďaka správnemu množstvu trhnutí a trhnutí môže plynný gigant ľahko prinútiť skalnatú planétu, aby sa ponorila do hviezdy.
Niektoré hviezdy pohlcujú materiály zo skalných planét, ako je napríklad Zem, a astronómovia majú dnes spôsob, ako študovať vplyv takejto stravy na chemické zloženie hviezdy.
Výsledkom je nová technika modelovania, ktorá by vedcom mohla pomôcť identifikovať exoplanéty podobné Zemi.
Pri testovaní modelu sa vedci zamerali na dvojicu dvojhviezd, obe s vlastnými planétami. Obe hviezdy - nazývané HD 20781 a HD 20782 - sú trpasličími hviezdami triedy G podobnými Slnku a obe by vznikli z rovnakého oblaku prachu a plynu - obe teda mali začínať rovnakým chemickým zložením.
Jeden z nich tesne obieha okolo dvoch planét veľkosti Neptúna. Druhá má jedinú planétu veľkú ako Jupiter, ktorá sleduje veľmi zvláštnu obežnú dráhu. Rozdiel medzi ich planetárnymi systémami robí tieto dve hviezdy ideálnymi na štúdium spojenia medzi exoplanétami a chemickým zložením ich hviezdnych hostiteľov.
Ako funguje nová metóda
Hviezdy sú tvorené viac ako 98% vodíka a hélia. Všetky ostatné prvky predstavujú menej ako 2% hmotnosti. Astronómovia ľubovoľne definovali všetky prvky ťažšie ako vodík a hélium ako „kovy“ a vytvorili termín „metalicita“, ktorý označuje pomer relatívneho množstva železa k vodíku v chemickom zložení hviezdy.
Niektorí vedci tvrdia, že hviezdy s vysokou metalízou majú oveľa väčšiu pravdepodobnosť vývoja planetárnych systémov ako tie s nízkou metalízou. Jedna štúdia dokonca naznačila, že horúce planéty veľkosti Jupitera sa nachádzajú predovšetkým okolo hviezd s vysokou metalízou, zatiaľ čo menšie planéty rotujú okolo hviezd so širokým rozsahom „kovového“ obsahu.
V súčasnej štúdii Trey Mack, absolvent astronómie na Vanderbiltovej univerzite, posunul túto metódu trochu ďalej tým, že analyzoval množstvo 15 špecifických prvkov v porovnaní s prípadom Slnka.
Zaujímal sa najmä o prvky ako hliník, kremík, vápnik a železo, ktoré majú teploty topenia nad 600 stupňov Celzia, pretože ide o žiaruvzdorné materiály, o ktorých sa predpokladá, že slúžia ako stavebné kamene pre planéty, ako je Zem.
Ako vyzerajú dvojčatá
Keď Mack a jeho kolegovia analyzovali spektrum dvojhviezd, zistili, že relatívny výskyt žiaruvzdorných prvkov bol výrazne vyšší ako relatívny výskyt na Slnku.
Tiež zistili, že čím vyššia je teplota topenia konkrétneho prvku, tým väčšia je jeho početnosť, čo slúži ako presvedčivý podpis pre požitie kamenných materiálov, ako sú napríklad tie na Zemi.
Vypočítali, že každá z dvojhviezd mala na výrobu takýchto chemických podpisov spotrebovať 10 až 20 hmotností ekvivalentných hmotnosti Zeme. Konkrétne sa zdá, že hviezda s planétou s veľkosťou Jupitera pohltila ďalších 10 hmôt Zeme, zatiaľ čo hviezda s dvoma planétami s veľkosťou Neptúna by pohltila ďalších 20 hmôt.
A „Pečiatka“, ktorú môžeme zistiť
Výsledky podporujú teóriu, že chemické zloženie hviezdy a povaha jej planetárneho systému spolu súvisia.
„Predstavte si, že hviezda pôvodne formovala kamenné planéty ako Zem. Navyše si predstavte, že formoval aj obrovské plynové planéty ako Jupiter, “hovorí Mack. „Kamenité rastliny sa tvoria v oblasti blízko hviezdy - kde je horúco - a plynní obri sa tvoria vo vonkajšej časti planetárneho systému - kde je chladno.
„Len čo sa však plynové obry úplne sformujú, začnú migrovať dovnútra, a keď tak urobia, ich gravitácia začne trhať a ťahať po skalných planétach na dolných obežných dráhach.
„Je pravdepodobné, že plynný gigant prinúti kamennú planétu, aby sa ponorila do hviezdy. Ak na hviezdu dopadne dostatok skalných planét, vytlačia jej zvláštny chemický podpis, ktorý môžeme zistiť. “
Po tejto logike je nepravdepodobné, že ktorékoľvek z dvoch dvojhviezd bude mať pozemské planéty.
Na jednom z dvojčiat obe planéty o veľkosti Neptúna obiehajú okolo hviezdy pomerne blízko, čo je tretina vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom. Na druhom dvojčati trávi planéta s veľkosťou Jupitera veľa času vo vonkajších oblastiach planetárneho systému, ale jej zvláštna obežná dráha ju tiež privádza do polohy extrémne blízko k hviezde.
Astronómovia špekulujú, že dôvodom, prečo hviezda s 2 planétami s veľkosťou Neptúna pohltila viac suchozemského materiálu ako jej dvojča, bol ten, že dve planéty s veľkosťou Neptúna boli efektívnejšie pri tlačení materiálu na svoju hviezdu ako planéta. veľkosť Jupitera, keď tlačila materiál k svojej hviezde.
Ak sa chemický podpis hviezd triedy G, ktoré pohlcujú kamenné planéty, ukáže ako univerzálny, „keď objavíme hviezdy s podobnými chemickými podpismi, budeme môcť dospieť k záveru, že ich planetárne systémy sa musia veľmi líšiť od tých našich a že väčšina pravdepodobne im chýbajú vnútorné kamenné planéty, “povedal Mack. „A keď objavíme hviezdy, ktorým tieto podpisy chýbajú, sú dobrým kandidátom na usporiadanie planetárnych systémov, ako je ten náš.“
„Tieto výsledky ukazujú, že kľúčovou otázkou nie je, či a ako hviezdy formujú planéty,“ uviedol Keivan Stassun, profesor astronómie, ktorý nad štúdiou dohliadal. „Zdá sa, že správnou otázkou je, koľko planét vytvorených hviezdou sa vyhýba zožratiu ich materskej hviezdy?“
Štúdia bola publikovaná v časopise Journal of Astrophysics