Астрономи запідозрили шість червоних карликів у «поїданні» їхніх власних кам’янистих планет через незвично високий вміст літію в них. Зазвичай такі зорі швидко руйнують літій у своїх надрах. Відкриття свідчить, що руйнування планет їхніми зорями може бути поширеним явищем під час формування планетних систем. Дослідження опублікували в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Як зорі стають пожирачами планет?
Планети не завжди переживають еволюцію своїх зоряних систем. Під час формування планет гравітаційні взаємодії між молодими системами можуть змінювати їхні орбіти, іноді спрямовуючи їх прямо до зорі. Такі події вважаються важливим етапом еволюції планетних систем, але знайти їхні сліди складно, оскільки після поглинання планети зорею більшість доказів швидко зникає.
Особливий інтерес для науковців становлять червоні карлики — найпоширеніші зорі Чумацького Шляху. Вони мають невеликі маси, низькі температури та надзвичайно довге життя. Водночас такі зорі дуже ефективно руйнують літій у своїх надрах, тому наявність цього елемента в їхніх атмосферах може свідчити про нещодавнє надходження речовини ззовні. Для пошуку таких зір науковці Кільського університету й Університету Ексетера в Сполученому Королівстві проаналізували спектральні дані огляду Gaia-ESO Survey, отримані за допомогою Дуже великого телескопа (VLT).
Як підтвердили поїдання зорями своїх планет?
Астрономи вивчали зорі у відкритих скупченнях, члени яких мають спільне походження та подібний хімічний склад. Із 318 червоних карликів, придатних для пошуку літію, науковці виявили шість зір із незвично сильними спектральними лініями цього елемента. Усі вони належали до трьох зоряних скупчень — NGC 2516, Blanco 1 та NGC 2451A. Вік цих зір уже достатній для того, щоб первинний літій повністю зник із їхніх атмосфер, тому його наявність вимагала пояснення.
Спершу астрономи виключили можливість того, що зорі є молодшими за своїх сусідів або випадково потрапили до скупчень. Дані про їхні рухи, відстані та положення на діаграмі співвідношення кольору та світності показали, що вони є справжніми членами своїх скупчень. Також науковці перевірили гіпотезу про те, що літій зберігся завдяки швидкому обертанню або сильній магнітній активності. Однак виявилося, що ці зорі обертаються найповільніше серед зір у своїх скупченнях, що суперечить такому поясненню.
Найпереконливішою виявилася гіпотеза поглинання планет зорями. Модельні розрахунки показали, що спостережувану кількість літію можна пояснити, якщо кожна зоря нещодавно поглинула від трьох до десяти мас Землі кам'янистої речовини. Такі значення добре узгоджуються з теоретичними моделями еволюції молодих планетних систем, у яких планети часто стикаються, розсіюються гравітацією або падають на зорю.
Що це означає в масштабах Всесвіту?
Загалом літієві зорі становлять близько двох-трьох відсотків досліджуваної вибірки червоних карликів, хоча справжня частота таких подій може бути вищою, якщо літій швидко руйнується після потрапляння до атмосфери зорі. Тому виявлення подібних зір може стати новим інструментом для вивчення ранньої еволюції планетних систем і процесів, які визначають остаточну архітектуру планетних орбіт. Крім того, результати свідчать, що руйнування планет зорями може бути значно поширеним явищем, ніж вважалося раніше.
Як руйнуються екзопланети
🛰 Космічний телескоп «Габбл» уперше зафіксував два космічних зіткнення об’єктів, які раніше вважали кандидатами в екзопланети, в сусідній зоряній системі.
🪐 Гарячий юпітер виростив два «хвости» зі зруйнованої атмосфери через близькість до своєї батьківської зорі.
🌟 На близькому до Землі червоному карлику зафіксували викид речовини, який міг би повністю зруйнувати атмосферу екзопланети.