Американські планетологи знайшли спосіб пояснити знайдений в атмосферах зірок літій як слід зруйнованої зорею планети. У ході порівняння хімічного складу атмосфер різних зірок та моделювання еволюції вмісту у них літію, вчені приблизно порахували, скільки цей слід зберігатиметься. Так свідчення зруйнованої у минулому планети можна знайти протягом кількох сотень мільйонів років в атмосферах маломасивних зірок, і до кількох мільярдів років у жовтих карликів, подібних Сонцю. На що вкаже вміст літію у світилах, науковці написали у статті, доступній на arXiv. Її направлено до публікації у Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
NASA / JPL-Caltech
Важкотопні елементи у фотосферах зірок планетологи використовують як маркери астрофізичних подій, які переживали світила. І літій-7 є особливо цікавим, адже зірки швидко його витрачають у ході термоядерного синтезу, а тому вміст його в атмосфері вказує на якісь події, що сталися вже після народження. І тому вчені з Каліфорнійського технологічного інституту вирішили змоделювати, як на вміст літію вплине подія поглинання планетного матеріалу, наприклад, у ході руйнування планети зіркою. Так, враховуючи різні розміри світил і їхню активність, вдалося уточнити, наскільки довго у фотосфері можна буде спостерігати літій як слід події поглинання планети масою 1, 10 і 100 мас Землі.
Так з'ясувалося, що вміст літію, який можна виявити у фотосфері, сильно залежить від маси зорі та часу, який минув після поглинання матеріалу планети. Тож у маломасивних зорях, які менші за 0,7 Сонця протягом кількох сотень мільйонів років кількість літію зменшиться внаслідок горіння, однак у більших зорях G-типу, масою до 0,9 маси Сонця, додаткове збагачення літієм може зберігатися до мільярдів років. Для більш масивних зірок, масою 1,3-1,4 маси Сонця, поглинання літію можуть посилювати процеси внутрішнього перемішування та дифузії, потенційно зменшуючи вміст літію, який можна буде виявити.
Передбачені у роботі ознаки поглинання планет зірками за вмістом літію узгоджуються із даними про багаті на літій зорі сонячного типу. Поглинання планетного матеріалу може пояснити велике посилення літію, яке спостерігається у частині холодних, температурою до шести тисяч кельвінів, зірок, а також і пояснити появу деяких гарячих зірок із низьким вмістом літію.
Раніше ми вже розповідали про ознаки, які можуть вказати на зірок-пожирачок планет. Їх у подвійних системах також може видати змінений хімічний склад, порівняно із компаньйонкою. Про це говорить статистика не схожих одна на одну 27 відсотків зіркових пар у вибірці зі 107.