Cel puțin un sfert din toate stelele asemănătoare soarelui ar putea să fi devorat una dintre propriile lor planete

Impresia artistică a unei exoplanete care orbitează o stea binară. (Lynette Cook/NASA)

Saturn – sau Kronos – poate fi cel cu o reputație înfiorătoare pentru canibalismul filial în mitologie, dar când vine vorba de giganții cosmici care își mănâncă proprii copii, se dovedește că stelele asemănătoare Soarelui au multe de răspuns.

Potrivit unui nou studiu, cel puțin un sfert din toate stelele precum Soarele și-au înghițit una dintre propriile planete la un moment dat în viața lor.

Acest lucru nu înseamnă că îi vom închide în închisoare stelară pentru crime împotriva rudelor lor, dar arată că multe sisteme planetare sunt instabile dinamic, ceea ce face ca Sistemul Solar să fie diferit - o descoperire care ar putea avea implicații pentru căutarea noastră. pentru lumi asemănătoare Pământului.

„Dovezile observaționale că sistemele planetare pot fi foarte diferite unele de altele sugerează că istoriile lor dinamice au fost foarte diverse, probabil ca urmare a unei sensibilități puternice la condițiile inițiale. Procesele dinamice din cele mai haotice sisteme au posibil destabilizat orbitele planetare, forțându-le să se cufunde în steaua gazdă”, a scris o echipă de cercetători. într-o nouă lucrare care apare în Astronomia naturii .

„Dovezile fără echivoc ale evenimentelor de înghițire a planetei și cunoștințele despre apariția lor în stelele asemănătoare Soarelui ar arunca lumină asupra posibilelor căi evolutive ale sistemelor planetare, indicând câte dintre ele au trecut prin faze complexe de reconfigurare extrem de dinamică”.

Soarele nostru ciudat

Credeți sau nu, Soarele nostru este o raritate în Calea Lactee. Majoritatea stelelor galaxiei noastre – aproximativ 75 la sută – sunt stele de tip M sau pitice roșii: mici și reci și cu viață foarte lungă. Soarele nostru este o stea de tip G, ceea ce este cunoscut sub numele de pitică galbenă; doar 7% dintre stelele Căii Lactee sunt de tip G.

În plus, Soarele este un singuratic. Astronomii cred că majoritatea stelelor se nasc în sisteme stelare cu unul sau mai mulți frați; într-adevăr, majoritatea stelelor Căii Lactee au cel puțin un alt însoțitor, blocat pe o orbită reciprocă ca sistem binar. (Și da, Soarelepoate avea un geamăn de mult pierdutacolo, undeva.)

Iată cum funcționează. Când un nod dens dintr-un nor de gaz molecular din spațiu se prăbușește sub propria sa gravitație și începe să se învârtească, ceea ce aveți este începutul unei stele sau protostele. Gazul din jurul protostelei se formează într-un disc, care se alimentează în steaua în creștere. În timpul acestui proces, discul se poate fragmenta , despărțindu-se într-o a doua protostea.

Odată ce stelele s-au terminat de formare, materialul rămas din disc formează apoi planete și asteroid centuri și comete - toate celelalte lucruri care alcătuiesc un sistem planetar. În funcție de unde în disc se formează aceste lucruri , ele pot avea rapoarte diferite ale lucrurilor care se aflau în norul inițial.

Și, pentru că sunt formate din același pâlc de material, stelele binare ar trebui să aibă compoziții chimice foarte asemănătoare și chiar mase.

Acesta nu este întotdeauna cazul, totuși. Așadar, o echipă de astronomi condusă de Lorenzo Spina de la Observatorul Astronomic din Padova din Italia și Universitatea Monash din Australia a decis să arunce o privire mai atentă asupra sistemelor binare. Ei au identificat 107 perechi de stele cu temperaturi și gravitații de suprafață similare și le-au studiat proprietățile chimice.

În mod interesant, ei au descoperit că un număr semnificativ de binare aveau chimie nepotrivite.

„Deși se așteaptă ca stelele din sistemele binare să împărtășească un model chimic identic, componentele stelare a 33 de perechi din eșantionul nostru au abundențe de fier care sunt anormal de diferite la nivelul 2-sigma.” au scris cercetătorii . Acest lucru sugerează că toate stelele asemănătoare Soarelui au o șansă de 20-35% să-și mănânce planetele.

Ei au descoperit că șansele de a găsi un astfel de binar anormal din punct de vedere chimic cresc odată cu temperatura perechii. Este puțin probabil ca acesta să fie rezultatul neomogenităților din norul protostelar; în schimb, conform modelării, este mai probabil rezultatul căderii materialelor planetare pe stea și poluând zona convectivă - stratul în care materialul este transportat prin fluxuri de căldură.

„Când materialul planetar intră în stea și poluează zona sa convectivă, compoziția atmosferei stelare se schimbă într-un mod care oglindește compoziția observată în obiectele stâncoase, și anume, elemente refractare [metale și silicații] sunt mai abundenți decât substanțele volatile,' au scris cercetătorii .

„Prin urmare, stelele care au înghițit material planetar ar trebui să aibă proporții de abundență ale materialelor refractare față de substanțele volatile, care sunt mai mari decât rapoartele tipice găsite la stelele de vârste și metalități similare.”

Restrângerea căutării de exoplanete

Descoperirea are implicații foarte importante pentru studiul altor sisteme planetare. Peste 4.500 de exoplanete au fost confirmate până în prezent și pare să existe o mare varietate în arhitectura sistemelor lor. Acest lucru sugerează că sistemele planetare sunt foarte sensibile la condițiile inițiale, la începutul formării lor.

Cercetarea prezintă dovezi suplimentare că un procent semnificativ de sisteme care orbitează stelele asemănătoare Soarelui au avut un început de viață foarte turbulent. Poate că are și implicații pentru înțelegerea cum și de ce a apărut viața pe Pământ, deoarece toate stelele din studiu au fost binare. Descoperirile ar putea sugera că sistemele binare sunt puțin prea dezordonate pentru condițiile stabile care ar putea fi necesare pentru viață.

Și ne-ar putea ajuta să restrângem unde să căutăm exoplanete asemănătoare Pământului. Deși stelele asemănătoare Soarelui sunt relativ rare în Calea Lactee, există încă milioane acolo suficient de aproape pentru a putea fi privite. Studierea atmosferei lor pentru elemente refractare ar putea ajuta la restrângerea numărului de mâncăruri de planete.

Funcționează chiar și atunci când este aplicat la Soare, care pare destul de scăzut în elemente refractare în comparație cu alte stele asemănătoare Soarelui.

„Posibilitatea de a detecta semnăturile chimice ale evenimentelor de înghițire a planetei implică faptul că putem folosi compoziția chimică a unei stele pentru a deduce dacă sistemul său planetar a suferit un trecut extrem de dinamic, spre deosebire de Sistemul nostru Solar, care și-a păstrat planetele pe orbite aproape circulare cu migrații foarte limitate,' au scris cercetătorii .

„Prin urmare, avem acum o metodă potențială „în amonte” pentru a identifica acele stele asemănătoare Soarelui care sunt mai puțin probabil să găzduiască planete asemănătoare Pământului, ceea ce ar putea fi util ca criteriu pentru căutările de planete”.

Lucrarea a fost publicată în Astronomia naturii .

Despre Noi

Publicarea Faptelor Independente, Dovedite Ale Rapoartelor Privind Sănătatea, Spațiul, Natura, Tehnologia Și Mediul.