RW Space

Как лучше всего узнать, из чего состоит экзопланета? Конечно, подождите, пока она не будет гравитационно измельчена и поглощена своей звездой!

Астрономы, использующие обсерваторию У. М. Кека на Мауна-Кеа, Гавайи, заметили такой ужасный проблеск звездного каннибализма: мертвая звезда, похожая на Солнце, пожирающая остатки своей разрушенной планеты – более чем через 3 миллиарда лет после того, как упомянутая звезда стала белым карликом.

Это отложено. разрушения более чем удивительны; оно «бросает вызов нашему пониманию эволюции планетной системы», — говорит астрофизик Эрика Ле Бурдэ из Монреальского университета в Канаде, первый автор статьи.

По теме: Эта тающая планета оставила след разрушения длиной более 5 миллионов миль

Это открытие также предлагает пугающий взгляд на то, что может произойти в нашей Солнечной системе более чем через 5 миллиардов лет после изгнания нашего Солнца. его внешние слои уходят в космос и становятся остывающим космическим шлаком, или белым карликом.

Самое главное, исследователи обнаружили присутствие 13 тяжелых элементов в фотосфере белого карлика. Это самое большое число, когда-либо зарегистрированное для богатого водородом белого карлика, обнаруживающее измельченные останки древней планеты, которая имела ширину не менее 200 километров (120 миль) и имела каменную мантию и металлическое ядро – аналог Земли.

Рассматриваемый белый карлик называется LSPM J0207+3331 и расположен на расстоянии 145 световых лет от Земли в созвездии Треугольника.

Обнаружение такого большого количества тяжелых элементов в холодном, богатом водородом белом карлике неожиданно, как объясняет Ле Бурдэ: «Их атмосфера более непрозрачна, и тяжелые элементы быстро опускаются к центру звезды. Мы ожидали увидеть лишь несколько элементов».

Напротив, эти элементы легче идентифицировать в более теплых, богатых гелием белых карликах, потому что Гелий более прозрачен, и элементам требуется больше времени, чтобы проникнуть в атмосферу, порядка миллионов лет, по сравнению с несколькими днями для более холодных карликов с преобладанием водорода.

Тем не менее, богатых водородом белых карликов много, и они представляют собой подавляющее большинство мертвых звезд, подобных Солнцу. Они также являются одними из старейших звезд Млечного Пути. Таким образом, это исследование представляет собой новый способ анализа долгосрочной планетарной эволюции древних тел вокруг (мертвых) звезд, подобных нашей.

Потому что, возможно, по иронии судьбы, эти белые карлики могут уникальным образом раскрыть состав экзопланет, уничтожая их. Детали планеты, такие как химический состав и каменные ядра, недоступны для прямых наблюдений. Но когда планета поглощается белым карликом, ее элементы оставляют характерные химические следы в ранее нетронутой водородной атмосфере этого карлика.

В результате исследователи установили, что разрушенная планета имеет высокую долю массы ядра, составляющую примерно 55 процентов. Это измерение показывает, что ядро ​​планеты составляет значительную часть ее общей массы. Для сравнения: аномально высокая доля массы ядра Меркурия составляет около 70 процентов, а у Земли — около 32 процентов.

Это исследование также демонстрирует вечную изменчивость планетных систем.

«Что-то явно нарушило эту систему спустя долгое время после смерти звезды», — говорит Джон Дебес, астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе и соавтор исследования.

Точная механика до сих пор остается загадкой. По мере того как звезды стареют, умирают и теряют массу, они могут дестабилизировать орбиты планет и других тел вокруг них. Альтернативно, разорванная планета могла быть нарушена орбитальным влиянием других планет в системе. Эта отсроченная нестабильность «может указывать на долгосрочные динамические процессы, которые мы еще не полностью понимаем», добавляет Дебес.

В дальнейшем ученые надеются найти дополнительные подсказки, чтобы определить, произошло ли разрушение планет из-за влияния планет размером с Юпитер, которые могут подтолкнуть меньшие планеты на путь к катастрофе. Однако эти потенциальные инопланетные Юпитеры будет трудно обнаружить из-за их низких температур и удаленности от карлика.

Тем не менее, об их присутствии можно узнать, используя архивные данные уже вышедшего из эксплуатации космического телескопа Гайя Европейского космического агентства. Наряду с инфракрасными показаниями космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, такие дополнительные данные могут точно определить виновника (или виновников) этого космического преступления, которое создавалось 3 миллиарда лет, и раскрыть секреты многопланетной эволюции в других «мертвых» системах во Вселенной.

Наконец, анализ состава других миров, разрушенных белыми карликами, позволит астрономам проверить «формирование и эволюцию экзопланет на галактического масштаба», чтобы раскрыть тайны того, как инопланетные миры (включая планеты земного типа) формируются, растут и умирают.

Это исследование опубликовано в Астрофизическом журнале.