Химический состав каменистых экзопланет, вероятно, более разнообразен, чем считалось ранее, сообщается в журнале Nature Communications. К такому выводу астрономов подтолкнуло наблюдение за так называемыми белыми карликами.
Белыми карликами называют остатки старых звезд, которые, израсходовав весь запас своей ядерной энергии, сначала расширяются, образуя красных гигантов, а затем коллапсируют, сжимаясь до размеров, примерно равных размерам Земли.
В этих старушках-звездах больше не происходит ядерного синтеза, и они медленно, слабо светясь благодаря своей тепловой энергии, остывают в течение миллиардов лет.
Под действием сильных приливных сил фрагменты космических каменистых тел попадают в белый карлик и "загрязняют" его. Таким образом, "грязные" белые карлики (PWD) позволяют астрономам сделать почти прямой анализ состава разрушенных экзопланет по химическому составу этого загрязнения, т.е. какой минеральный и химический состав был, например, у мантии и коры экзопланеты, которую поглотил белый карлик. К слову, у ученых есть несколько примеров того, как PWD сталкивались и поглощали кометы, астероиды и обломки ядер и мантии планет.
Вот почему в центре внимания исследования Кита Путирки, профессора из Калифорнийского государственного университета (США), и Сийи Сюй из обсерватории, расположенной на Гавайях, оказались PWD.
Путирка и Сюй изучили 23 белых карлика в непосредственной близости от Солнца и проанализировали их загрязнение. Ученые ожидали, что большинство погибших экзопланет по составу будут похожими на недра планет Солнечной системы - Венеру, Землю и Марс, в основе пород которых кремний, магний, кальций и железо. Вопреки их ожиданиям, они обнаружили мало кремния, основного компонента каменистых планет в нашей Солнечной системе, но много магния и железа. "Только в одном случае измерения показали, что в недрах белого карлика оказалась мантия разрушенной планеты, похожей на мантию Земли", - пишут исследователи. - Во всех остальных случаях фрагменты имели довольно экзотический химический состав".
Это удивило ученых: уровень различий в химическом составе древних каменистых планет нельзя объяснить тем, что они были созданы в химически разных средах - тогда химический состав планет Солнечной системы должен демонстрировать столь же сильные изменения.
"Но разброс содержания кремния в примерно 4000 ближайших звездах меньше, чем на разрушенных экзопланетах, - сообщили Путирка и Сюй. - Таким образом, различий в составе древних каменистых планет намного больше, чем мы думали ранее". По предположению исследователей, существуют уникальные процессы формирования планет, которые не имеют прямых аналогов в нашей Солнечной системе.