Насколько нам известно, планеты образуются в протопланетных дисках из газа и пыли вокруг молодых звезд. Когда они вырастают, они живут в тяготении своих звездных хозяев, наслаждаясь их светом и энергией. Тем не менее, большинство планет погибают из-за удерживающих их звезд.
Наверное, каждый слышал о звездах, поглощающих окружающие планеты, затягивая их под свою поверхность по мере того, как они расширяются в конце своей жизни. Это произойдет с Солнцем, Меркурием и Венерой, а также, возможно, с Землей примерно через 5 миллиардов лет, когда наша дневная звезда перейдет в фазу красного гиганта .
Однако есть убедительные доказательства того, что звезды довольно часто съедают свои планеты прежде, чем их собственная жизнь закончится.
Понимание происхождения
Авторы недавнего исследования обнаружили следы неудачно переваренных жертв планетарных двойных систем , ища различия в составе двух звезд в каждой паре.
Астрофизикам точно известно, что звезды в двойных системах должны иметь одно и то же место и время образования и, следовательно, не должны существенно различаться по химическому составу.
Однако авторы показывают, что в их выборке из 107 систем, состоящих из двух звезд, подобных Солнцу, с одинаковой эффективной температурой и поверхностной силой тяжести, было обнаружено, что 33 пары различаются по содержанию на уровне двух сигм .
Авторы предлагают два возможных объяснения этого явления: ранее неизвестные химические неоднородности в облаках протозвездных или события планетарного поглощения, которые произошли после звездообразования.
Первая из этих возможностей встряхнет большую часть астрофизики, подорвав предположение о том, что нынешний химический состав звезд зависит от среды, в которой формируются звезды, — и это то, на чем основаны исследования галактик . Второе, с другой стороны, могло бы раскрыть секрет эволюции планетных систем, особенно тех, которые не так спокойны или так хорошо сохранились, как круговые орбиты в нашей Солнечной системе.
Следы потерянных планет
Известно, что планеты в нескольких системах испытывают гораздо более хаотичную и динамичную жизнь, чем планеты с одной звездой-хозяином. Эти планеты имеют очень разнообразную динамическую историю, которая может даже включать дестабилизацию планетных орбит и поглощение звездой каменистых планет.
Когда дестабилизированная планета падает на звезду, планета распадается, и материя, такая как железо, ассимилируется с внешними слоями звезды. Следовательно, количество железа у звезды питания должно быть выше, чем у ее братьев и сестер в той же системе.
Разделив двойные пары в зависимости от того, являются ли две звезды химически похожими или разными, и построив две популяции в соответствии с их температурой, становится очевидным, что звезды с более высокими эффективными температурами с большей вероятностью будут различаться по химическому составу. Авторы отмечают, что этого следовало ожидать, потому что более холодные звезды имеют более толстые зоны, которые способны более тонко истончить ассимилированное количество горных пород, чем более тонкие конвективные зоны более горячих звезд. Следовательно, более горячие звезды дают лучшее обнаруживаемое свидетельство ассимилированных планет.
Возраст — это не просто число
Помимо железа, литий также может указывать на то, что планета была съедена своей звездой. Все звезды образовались из одинакового количества лития, но звезды того же размера и возраста, что и наше Солнце, полностью его сожгли. Если планета включается во внешний звездный слой после того, как звезда становится достаточно взрослой, чтобы исчерпать большую часть своего лития, этот элемент будет в значительной степени восполнен в результате события поглощения.
Мир и покой
Исследования авторов очень важны для изучения экзопланет, потому что их большое преимущество состоит в том, что они полагаются только на правильное измерение химических свойств звезд, а не на методы обнаружения экзопланет, которые часто очень нацелены на определенные типы планет. .
Это также может помочь сузить области, в которых астрофизикам следует искать планеты земного типа. Солнце, по сравнению с другими подобными звездами, кажется, имеет более низкое содержание тяжелых элементов, таких как железо и литий, что указывает на то, что оно, вероятно, никогда не поглощало какую-либо планету. Звезды схожего химического состава могут указывать на «тихую» архитектуру планетной системы, где планета может предлагать обитаемые условия, в отличие от хаотических и высокодинамичных систем, в которых планеты часто отбрасываются или даже пожираются своими звездами.
Если мы сможем найти планету, похожую на Землю, мы, скорее всего, найдем ее в неприметной и мирной системе, в которой нет свидетельств недавних драматических событий.
Однако факт остается фактом: хотя поиск обитаемых планет — увлекательное занятие, наблюдения за системами, в которых произошли жестокие и серьезные события, вероятно, не менее интересны.
