Четверть солнцеподобных звезд питаются своими планетами

За 32 года с тех пор, как были впервые обнаружены планеты, вращающиеся вокруг звезд, отличных от нашего Солнца, мы обнаружили, что планетные системы являются обычным явлением в Галактике. Однако многие из них сильно отличаются от известной нам Солнечной системы.

Планеты в Солнечной системе вращаются вокруг светила по стабильной и почти круговой траектории, что говорит о том, что орбиты планет не сильно изменились с момента их образования. Но многие планетные системы, вращающиеся вокруг других звезд, пострадали от очень хаотичного прошлого.

Относительно спокойная история нашей Солнечной системы способствовала процветанию жизни на Земле. В поисках инопланетных миров, которые могут содержать жизнь, мы можем сузить круг целей, если у нас есть способ идентифицировать системы, у которых было такое же мирное прошлое, пишут исследователи из Университета Монаша.

Астрономы рассмотрели этот вопрос и обнаружили, что от 20% до 35% звезд, подобных Солнцу, питаются собственными планетами — при этом наиболее вероятная цифра составляет 27%. Это говорит о том, что по крайней мере четверть планетных систем, вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце, имели очень хаотичное и динамичное прошлое.

Ученые зафиксировали несколько экзопланетных систем, в которых большие или средние планеты значительно перемещались. Гравитация этих мигрирующих планет могла также нарушить траектории движения других планет или даже толкнуть их на нестабильные орбиты.

По словам исследователей, прийти к таким выводам было весьма непросто. Для этого пришлось изучать химический состав звезд в двойных системах. Они состоят из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга, и обычно образовались в одно и то же время из одного и того же газа, поэтому ученые ожидают, что они должны содержать одинаковую смесь элементов.

Однако в некоторых случаях этого не происходит, и исследователи полагают, что это связано с поглощением звездами планет, которые изменяют химический состав светила.

Исследователи изучили химический состав 107 двойных систем, состоящих из звезд, похожих на Солнце, путем анализа спектра излучаемого ими света. Исходя из этого, они установили, сколько звезд содержат больше планетарного материала, чем их звезда-компаньон.

Ученые также обнаружили три вещи, которые в сумме дают однозначное доказательство того, что химические различия, наблюдаемые между двойными парами, были вызваны поеданием планет.

Во-первых, звезды с более тонким внешним слоем имели более высокую вероятность быть богаче железом, чем их спутник. Это согласуется с версией о поглощении планет.

Во-вторых, звезды, более богатые железом и другими элементами каменистых планет, также содержат больше лития, чем их спутники. Литий быстро разрушается в звездах, но сохраняется в планетах.

В-третьих, звезды, содержащие больше железа, чем их спутники, имеют стандартное содержание углерода, который является летучим элементом и по этой причине не переносится горными породами. Следовательно, эти звезды были химически обогащены горными породами планет или планетным материалом.