Beryl wskazuje gwiazdy, które połknęły skaliste planety

Międzynarodowy zespół astronomów pokazał, jak rozpoznawać gwiazdy, które w trakcie ewolucji wchłonęły materię z planet typu ziemskiego. Kluczem okazał się beryl – rzadki pierwiastek, którego obecność w atmosferze gwiazdy może być chemicznym śladem po takim "posiłku".
Wizualizacja gwiazdy pochłaniającej planetęWizualizacja gwiazdy pochłaniającej planetę
Źródło zdjęć: © Licencjodawca
Radosław Kosarzycki

Dodaj Benchmark.pl jako preferowane źródło w Google

Nasze treści będą częściej wyświetlać się w Twoich wynikach Google

Naukowcy wzięli pod uwagę dwie gwiazdy podobne do Słońca, tworzące układ podwójny: HD 129171 oraz HD 129209. Z teorii narodzin gwiazd wynika, że takie pary powinny mieć niemal ten sam skład chemiczny, bo powstały z jednej chmury pyłu i gazu. Pomiar ujawnił jednak wyraźne rozbieżności w zawartości berylu oraz innych tzw. pierwiastków ogniotrwałych. Taki zestaw różnic jest interpretowany jako ślad po tym, że jedna z gwiazd wchłonęła fragmenty – a być może nawet całe – skaliste planety.

Najbardziej rzucająca się w oczy anomalia dotyczyła gwiazdy HD 129171, w której odnotowano podwyższony poziom berylu i litu. Szczególne znaczenie ma przy tym beryl, bo nie jest on produktem typowej ewolucji gwiazd. Jeden z badaczy podkreślił, że "odkrycie sygnatury berylu oznacza, że gwiazda po swoim uformowaniu była w stanie pochłonąć dodatkową materię skalistą, która pozostawiła po sobie trwały ślad chemiczny". To ważne, bo pozwala opisać proces, o którym wcześniej w dużej mierze jedynie dyskutowano na podstawie pośrednich przesłanek.

Do porównania składu chemicznego obu obiektów wykorzystano obserwacje wykonane europejskim teleskopem VLT w Chile. Kluczowe okazały się różnice w zawartości żelaza, magnezu, wapnia, tytanu i krzemu – pierwiastków charakterystycznych dla planet skalistych. Na tej podstawie stwierdzono, że chemia HD 129171 odpowiada scenariuszowi pochłonięcia materii o masie przekraczającej równowartość ponad jedenastu planet podobnych do Ziemi. Badacze zaznaczyli, że tak duży "ładunek" mógł pochodzić zarówno z jednej masywnej planety, jak i z wielu mniejszych ciał skalistych.


DLA CIEBIE
Samsung - przegląd oferty lodówek

Wcześniej za możliwy wskaźnik pochłaniania planet uznawano lit, jednak jego przydatność jest ograniczona, ponieważ stosunkowo łatwo ulega zniszczeniu we wnętrzu gwiazdy. Beryl jest pod tym względem trwalszy, dlatego może przechowywać zapis podobnych zdarzeń przez znacznie dłuższy czas. W praktyce oznacza to szansę na skuteczniejsze wyszukiwanie układów, w których doszło do gwałtownych przetasowań w rozmieszczeniu planet.

Zespół rozważał także mechanizmy, które mogą doprowadzać do tego, że planety tracą stabilne orbity i spadają do wnętrza gwiazdy. Wskazano m.in. na zaburzenia grawitacyjne wywoływane przez inne planety, obecność gwiazdy towarzyszącej oraz migracje zachodzące w dysku protoplanetarnym. Takie procesy potrafią prowadzić do zderzeń i wyrzucania ciał niebieskich z bezpiecznych orbit, a w skrajnym przypadku – do ich absorpcji przez gwiazdę centralną.

Wnioski płynące z analiz sugerują, że długotrwale stabilne systemy przypominające Układ Słoneczny mogą nie być regułą. Symulacje komputerowe i obserwacje innych gwiazd wskazują, że wiele układów nie ma konfiguracji z planetami krążącymi po bezpiecznych, okrągłych orbitach. Jednocześnie bliskie układy podwójne – których w Drodze Mlecznej jest dużo – częściej noszą ślady takich burzliwych epizodów. Ma to znaczenie również dla rozważań o powstawaniu życia, bo stabilność orbity może być kluczowa dla jego rozwoju. W analizach i interpretacji danych uczestniczyli eksperci z Brazylii, Polski, Chin, Australii i Włoch.

Wybrane dla Ciebie
ZATRZYMAJ SIĘ NA CHWILĘ… TE ARTYKUŁY WARTO PRZECZYTAĆ