Обнаружены следы погибших планет земного типа
Анализируя данные наблюдений белых карликов, собранные за последние 20 лет, астрономы обнаружили в атмосферах четырех из них следы лития и калия. Сравнив их соотношение с другими ранее выявленными элементами – натрием и кальцием, – ученые установили, что оно соответствует химическому составу коры каменистых планет, таких как Земля и Марс. Исследование, описывающее открытие, представлено в журнале Nature Astronomy.
«Кора, покрывавшая внешний слой погибших каменистых экзопланет, может предоставить нам более глубокое понимание химического состава внесолнечных миров, которые когда-то располагались в системах своих теперь уже выгоревших звезд», – рассказывают авторы исследования. Кора погибшей экзопланеты земного типа, падающая на древний белый карлик, в представлении художника. Credit: University of Warwick/Mark Garlick В рамках исследования астрономы проанализировали данные телескопа ESA «Gaia», включающие информацию о более чем тысячи близких к Земле остатков солнцеподобных звезд, а также 30 тысяч спектров белых карликов, собранные в рамках обзора «Sloan Digital Sky Survey». В результате у трех из них были замечены сигнатуры лития, а у одного – лития и калия.
Согласно расчетам, внешние слои четырех древних белых карликов, которым уже более 10 миллиардов лет, содержат до 300 тысяч гигатонн каменистых обломков, в том числе около 60 гигатонн лития и 3 тысячи гигатонн калия, что эквивалентно 60-километровой сфере с плотностью земной коры.
«Одна из погибших планет ранее вращалась вокруг звезды, которая образовалась в гало Млечного Пути от 11 до 12,5 миллиарда лет назад, следовательно, она должна была быть членом одной из старейших планетных систем, известных на данный момент. Другой разрушенный внесолнечный мир проживал у недолговечной звезды с изначальной массой в 4 солнечных. Это важные данные, устанавливающее ограничения на то, насколько быстро формируются планеты», – отмечают авторы исследования. Солнечная система после превращения Солнца в белый карлик в представлении художника. Credit: Mark Garlick Предыдущие анализы белых карликов предоставляли свидетельства наличия материала из ядра и мантии погибших планет в их атмосферах, но никогда ранее не было убедительных доказательств присутствия коры.
«Литий и калий являются хорошими индикаторами материала коры, так как не присутствуют в высоких концентрациях в мантии или ядре. Теперь мы можем посмотреть на огромное количество известных белых карликов и оценить, как часто встречаются остатки внешних твердых оболочек каменистых миров в их атмосферах и соотносится ли это с нашими прогнозами», – заключили авторы исследования.