Космические убийцы — четверть планетных систем пожирается родительскими звездами

Звезды являются одними из самых важных объектов, в буквальном смысле приводящих в движение Вселенную. Они создают в своих недрах новые вещества и формируют планетарные системы. Но, иногда, они могут нести разрушение.

Насколько редка наша Солнечная система? За 30 лет или около того с тех пор, как были впервые обнаружены планеты, вращающиеся вокруг звезд, отличных от нашего Солнца, мы обнаружили, что планетные системы являются обычным явлением в Галактике. Однако многие из них сильно отличаются от известной нам Солнечной системы.

Планеты в нашей Солнечной системе вращаются вокруг Солнца по стабильной и почти круговой траектории, что говорит о том, что орбиты не сильно изменились с момента образования планет. Но многие планетные системы, вращающиеся вокруг других звезд, пострадали от очень хаотичного прошлого.

Относительно спокойная история нашей Солнечной системы способствовала процветанию жизни здесь, на Земле. В поисках инопланетных миров, которые могут содержать жизнь, мы можем сузить круг целей, если у нас есть способ идентифицировать системы, у которых было такое же мирное прошлое.

Космические убийцы — четверть планетных систем пожирается родительскими звездами

Международная команда астрономов рассмотрела этот вопрос в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy. Они обнаружили, что от 20% до 35% звезд, подобных Солнцу, питаются собственными планетами, при этом наиболее вероятная цифра составляет 27%. Это говорит о том, что по крайней мере четверть планетных систем, вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце, имели очень хаотичное и динамичное прошлое.

Астрономы видели несколько экзопланетных систем, в которых большие или средние планеты значительно перемещались. Гравитация этих мигрирующих планет могла также нарушить траектории движения других планет или даже толкнуть их на нестабильные орбиты.

В большинстве этих очень динамичных систем также вероятно, что некоторые планеты попали в звезду-хозяин. Однако не было точной информации о том, насколько распространены эти хаотические системы по сравнению с более тихими системами, такими как наша, чья упорядоченная архитектура способствовала процветанию жизни на Земле. Даже с самыми точными доступными астрономическими инструментами было бы очень сложно решить это, непосредственно изучая экзопланетные системы. Вместо этого мы проанализировали химический состав звезд в двойных системах.

Двоичные системы состоят из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга. Две звезды обычно образовались в одно и то же время из одного и того же газа, поэтому мы ожидаем, что они должны содержать одинаковую смесь элементов. Однако, если планета попадает в одну из двух звезд, она растворяется во внешнем слое звезды. Это может изменить химический состав звезды, а это означает, что мы видим больше элементов, образующих скалистые планеты, таких как железо, чем в противном случае.

Космические убийцы — четверть планетных систем пожирается родительскими звездами

Источник: ALMA .

Двойные звезды образуются одновременно из одного облака газа, поэтому обычно они содержат одинаковый набор элементов.

Ученые изучили химический состав 107 двойных систем, состоящих из звезд, похожих на Солнце, путем анализа спектра излучаемого ими света. Исходя из этого, удалось установить, сколько звезд содержат больше планетарного материала, чем их звезда-компаньон. Дополнительно удалось установить три вещи, которые в сумме дают однозначное доказательство того, что химические различия, наблюдаемые между двойными парами, были вызваны поеданием планет.

Во-первых, астрономы обнаружили, что звезды с более тонким внешним слоем имеют более высокую вероятность быть богаче железом, чем их спутник. Это согласуется с поеданием планет, поскольку, когда планетарный материал растворяется в более тонком слое, это приводит к большему изменению химического состава слоя.

Во-вторых, звезды, более богатые железом и другими элементами каменистых планет, также содержат больше лития, чем их спутники. Литий быстро разрушается в звездах, в то время как он сохраняется на планетах. Таким образом, аномально высокий уровень лития в звезде должен был появиться после образования звезды, что соответствует идее о том, что литий переносился планетой, пока не был съеден звездой.

В-третьих, звезды, содержащие больше железа, чем их спутники, также содержат больше, чем аналогичные звезды в Галактике. Однако те же самые звезды имеют стандартное содержание углерода, который является летучим элементом и по этой причине не переносится горными породами. Следовательно, эти звезды были химически обогащены горными породами планет или планетным материалом.

Эти результаты представляют собой прорыв в звездной астрофизике и исследовании экзопланет. Удалось обнаружить, что поедание планет может изменить химический состав звезд, подобных Солнцу, но также и то, что значительная часть их планетных систем пережила очень динамичное прошлое, в отличие от нашей Солнечной системы.

Читайте также

Обсерватория «АРКА-М» изучит Солнце и спрогнозирует космическую погоду

Обсерватория «АРКА-М» изучит Солнце и спрогнозирует космическую погоду

Когда Starship полетит на Марс? SpaceX может отправить корабль к Красной планете не раньше 2028 года

Когда Starship полетит на Марс? SpaceX может отправить корабль к Красной планете не раньше 2028 года

Гиперновых может не существовать? Учёные поставили под сомнение самые мощные взрывы звёзд

Гиперновых может не существовать? Учёные поставили под сомнение самые мощные взрывы звёзд

Марсоход Perseverance побил рекорд Opportunity, проехав более 45 километров по Марсу

Марсоход Perseverance побил рекорд Opportunity, проехав более 45 километров по Марсу

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

NASA ищет способ защитить астронавтов на Луне от опасных электрических разрядов

NASA ищет способ защитить астронавтов на Луне от опасных электрических разрядов

NASA объявило о начале ядерной эры: реакторы отправят к Марсу и установят на Луне

NASA объявило о начале ядерной эры: реакторы отправят к Марсу и установят на Луне

Телескоп James Webb впервые проследил за изменением водяных облаков за пределами Солнечной системы

Телескоп James Webb впервые проследил за изменением водяных облаков за пределами Солнечной системы

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

В МАИ создали передовой двигатель для малой авиации

В МАИ создали передовой двигатель для малой авиации

Ультразвуковая обработка вдвое повышает прочность металла

Ультразвуковая обработка вдвое повышает прочность металла

Ученые выяснили, куда смотрят дети и взрослые при чтении

Ученые выяснили, куда смотрят дети и взрослые при чтении