W poszukiwaniu Ziemi 2.0: jedna czwarta gwiazd podobnych do Słońca pożera swoje planety
Jak rzadki jest nasz Układ Słoneczny? W ciągu 30 lat od pierwszego odkrycia planet krążących wokół gwiazd innych niż nasze Słońce stwierdziliśmy, że układy planetarne występują w galaktyce dość często. Jednak wiele z nich bardzo różni się od układu słonecznego, który znamy.
Planety w naszym Układzie Słonecznym krążą wokół Słońca po stabilnych i prawie kołowych ścieżkach, co sugeruje, że ich orbity nie zmieniły się zbytnio od czasu powstania planet. Jednak wiele układów planetarnych krążących wokół innych gwiazd ma za sobą bardzo chaotyczną przeszłość.
Jaka jest istota tego odkrycia?
Stosunkowo spokojna historia naszego Układu Słonecznego sprzyjała życiu na Ziemi. W poszukiwaniu obcych światów, na których mogłoby istnieć życie, naukowcy twierdzą, że możemy zawęzić nasze cele, jeśli będziemy mieli sposób na identyfikację systemów o podobnie spokojnej przeszłości.
Międzynarodowy zespół astronomów zmierzył się z tym pytaniem w pracy opublikowanej w czasopiśmie Nature Astronomy. Stwierdzono, że od 20% do 35% gwiazd podobnych do Słońca żywi się swoimi planetami, przy czym najbardziej prawdopodobna wartość to 27%.
Jaka jest zasada badania?
Sugeruje to, że co najmniej jedna czwarta układów planetarnych krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca miała bardzo chaotyczną i dynamiczną przeszłość. Astronomowie zaobserwowali kilka układów egzoplanet, w których duże lub średnie planety znacznie się przemieszczają. Grawitacja tych przesuwających się planet mogła również zakłócić trajektorie innych planet lub nawet zepchnąć je na niestabilne orbity.
W większości z tych bardzo dynamicznych układów jest również prawdopodobne, że niektóre z planet wpadły do swojej gwiazdy. Jednak nawet przy użyciu najdokładniejszych dostępnych instrumentów astronomicznych bardzo trudno byłoby się tego dowiedzieć, badając bezpośrednio układy egzoplanet. Zamiast tego naukowcy przeanalizowali skład chemiczny gwiazd w układach podwójnych.
Układy podwójne składają się z dwóch gwiazd krążących wokół siebie. Obie gwiazdy zwykle formują się w tym samym czasie z tego samego gazu, więc oczekuje się, że będą zawierać ten sam zestaw pierwiastków.
Jeśli jednak planeta znajdzie się w jednej z tych dwóch gwiazd, rozpuści się w jej zewnętrznej warstwie. Może to zmienić skład chemiczny gwiazdy, powodując, że w analizie znajdzie się więcej pierwiastków, takich jak żelazo, z których powstają planety skaliste.
I co z tego wynika?
Wyniki te stanowią przełom w astrofizyce gwiezdnej i badaniach egzoplanet. Naukowcy nie tylko odkryli, że pożerane planety mogą zmieniać skład chemiczny gwiazd podobnych do Słońca, ale także, że wiele z tych układów planetarnych miało bardzo dynamiczną przeszłość, w przeciwieństwie do naszego Układu Słonecznego.
Badanie to otwiera więc możliwość wykorzystania analizy chemicznej do identyfikacji gwiazd, które z większym prawdopodobieństwem mogą być analogami naszego spokojnego Układu Słonecznego. Istnieją miliony stosunkowo bliskich gwiazd, które przypominają Słońce. A bez tej nowej metody identyfikacji najbardziej obiecujących celów, poszukiwania Ziemi 2.0 będą przypominały szukanie igły w stogu siana.
Źródło: livescience
Ilustracje: NASA/Tim Pyle, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
