Nová štúdia odhaľuje zložité chemické prepojenie medzi skalnatými planétami a ich hviezdami

Umelcova predstava šiestich planét obiehajúcich okolo hviezdy podobnej Slnku Kepler-11. (NASA/Tim Pyle)

V našej ranej slnečnej sústave okolo novovzniknutého Slnka víril obrovský protoplanetárny disk prachu, hornín a plynu. Časť tohto materiálu sa nakoniec spojila prostredníctvom gravitácie a vytvorila dospievajúce verzie planét, ktoré dnes poznáme - vrátane nášho domova, Zeme.

Nový výskum publikovaný v časopise Veda pomohla potvrdiť, či kamenné planéty, podobné Zemi a našim susedom Venuša a Mars , na rozdiel od veľkých plynných planét ako Neptún a Jupiter , majú podobné percento ťažkých prvkov v porovnaní s ich domovskými hviezdami.

Tím výskumníkov zhromaždil údaje zo zbierky 32 exoplanét s nízkou hmotnosťou, o ktorých sa zistilo, že obiehajú okolo 27 hviezd, ktoré sú svojou veľkosťou a spektrálnym typom podobné Slnku.



Astronómovia môžu merať chemické zloženie hviezd pomocou analyzovanie svetlo, ktoré prechádza cez ich hviezdne atmosféry. Prostredníctvom spektroskopického prieskumu sa vo frekvenčnom pásme svetla objavia medzery, ktoré naznačujú, ktoré prvky sú prítomné vo hviezde.

'Počet prvkov v atmosfére hviezd hlavnej postupnosti odráža ich objemové zloženie (okrem najľahších prvkov) v rámci niekoľkých percent, ktoré merania meteoritov ukázali ako platné pre Slnko.' vysvetľujú autori štúdie .

Prostredníctvom tohto procesu boli vedci schopní získať presný obraz o pomeroch ťažkých prvkov v hostiteľských hviezdach exoplanét, na ktoré sa zamerali.

„Analyzovali sme spektrá 21 hostiteľských hviezd vybraných planét (HD 80653 nemá dostupné spektrum) a merali ich chemické zloženie v atmosfére. Stanovili sme množstvo horčíka (Mg), silikónu (Si) a železa (Fe) v hostiteľských hviezdach, čo sú hlavné horninotvorné prvky. oni píšu .

Astrofyzici majú teoretizoval že množstvo ťažších prvkov – ako je železo a horčík – v protoplanetárnom disku sa pravdepodobne odráža v hviezde ukotvujúcej slnečnú sústavu, keďže počas fázy formovania by boli prítomné rovnaké materiály.

To znamená, že kamenné planéty a ich hviezdy pravdepodobne zdieľajú pomery ťažkých prvkov vo svojej celkovej hmotnosti. Ale ako úzko sú tieto pomery spojené, nebolo úplne jasné.

'Teória predpovedá, že pomery Fe/Si a Mg/Si vo hviezdach a planétach zostávajú počas procesu formovania planét veľmi podobné.' Atmosférické množstvo žiaruvzdorných prvkov (ako Mg, Si a Fe) hviezd slnečného typu sa preto považuje za náhradu zloženia pôvodného protoplanetárneho disku. Poznámka autorov.

Pomocou hmotností, polomerov a polomerov exoplanét modelov V interiéroch planét výskumníci vypočítali možný podiel železa na každej planéte vo vzorke, berúc do úvahy, že železo môže byť prítomné iba v jadre a že železo môže byť prítomné v jadre a v plášti každej planéty.

Hmotnostný podiel železa každej planéty bol potom porovnaný s hmotnostným zlomkom železa protoplanetárneho disku, ktorý bol odvodený zo zloženia hostiteľskej hviezdy.

Autori zistili, že železné frakcie hviezd a planét, ktoré ich obiehajú, navzájom korelujú, ale nie na základe 1:1. To naznačuje, že jemné rozdiely v distribúcii prvkov v protoplanetárnom disku a procesy súvisiace s tvorbou planét hrajú významnú úlohu pri určovaní konečného chemického zloženia kamennej planéty.

Zatiaľ čo medzi hviezdami a ich obiehajúcimi planétami boli malé rozdiely v množstve ťažších prvkov, výsledky poskytujú podporu pre odvodenie chemického zloženia kamenných planét z hviezdneho množstva hlavných horninotvorných prvkov, ako je železo, horčík a kremík, teda niečo, čo sa predpokladalo v predchádzajúcich štúdiách.

Navyše, výsledky z novej papierovej poznámky, že super-Zem a super- Merkúr Zdá sa, že exoplanéty triedy majú odlišné chemické zloženie, čo naznačuje rozdiely v procesoch ich tvorby planét – údaje, ktoré budú užitočné pre budúci exoplanetárny výskum.

Štúdia bola publikovaná v časopise Veda .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.