Piticii albi poartă cadavre de planete spulberate în atmosfera lor
Astronomii caută oase planetare moarte în cadavrele stelelor moarte – și poate că tocmai au găsit unele.
Într-o lucrare publicată pe 11 februarie în jurnal Astronomia naturală, O echipă de cercetători a descris modul în care au folosit datele de la satelitul Gaia pentru a privi atmosferele a patru Piticii albi Coaja de cristal în scădere a stelelor masive care își ardeau tot combustibilul. Situată între supa fierbinte de hidrogen și heliu care înconjoară acele stele, echipa a descoperit urme clare de litiu, sodiu și potasiu – minerale abundente în scări planetare – în raportul exact pe care se așteptaseră să îl găsească pe o planetă stâncoasă.
„Prin compararea tuturor acestor elemente împreună cu diferite tipuri de materie planetară din sistemul solar, am constatat că compoziția este distinct diferită de toate materialele, cu excepția unui singur tip: scoarța continentală”, a declarat autorul principal al studiului Mark Hollandes, astrofizician la Universitatea Warwick din Anglia, a declarat pentru Live Science într-un e-mail.
Potrivit lui Hollands și colegilor săi, prezența acestor minerale crustale indică faptul că fiecare dintre stelele slabe și antice pe care le-au analizat s-ar fi putut așeza cândva în centrul unui sistem solar nu mult diferit de al nostru; Apoi, în epoca lor moartă, acele stele și-au rupt sistemele solare în bucăți și au devorat rămășițele.
Sistemul nostru solar poate împărtăși, de asemenea, această soartă.
Când stelele mor
Peste miliarde de ani, stelele cu o masă de aproximativ o zecime până la opt ori mai mare decât masa soarelui ard prin combustibilul lor nuclear. Când se întâmplă acest lucru, acele stele antice își aruncă straturile exterioare de foc și se ofilesc într-un miez alb fierbinte și comprimat, care împachetează jumătate din masa echivalentă cu masa Soarelui într-o sferă nu mai mare decât Pământul – un pitic alb.
Aceste bile de energie în flăcări au o atracție extrem de puternică a gravitației și sunt incredibil de fierbinți și luminoase – la început. Dar pe măsură ce un pitic alb îmbătrânește, devine din ce în ce mai răcoros, iar cu cât mai multe lungimi de undă ale luminii devin vizibile în atmosfera sa. Studiind aceste lungimi de undă, oamenii de știință pot calcula compoziția inițială a atmosferei acestei stele.
Cea mai mare parte a atmosferei piticului alb este dominată de hidrogen sau heliu, au spus cercetătorii, dar ar putea deveni „contaminată” cu alte elemente dacă gravitația intensă a stelei moarte trage material din spațiul înconjurător. Dacă o pitică albă s-a întâmplat să absoarbă părți ale unei planete sparte, de exemplu, „orice element din corpul distrus ar putea emite propria lumină, dând o semnătură spectrală pe care astronomii ar putea să o detecteze”, a spus Hollandes.
În noua lor lucrare, Hollandes și colegii au vizat patru vechi pitici albi la 130 de ani-lumină de Pământ, pentru a vedea dacă atmosfera lor avea vreo dovadă de rămășițe planetare. Fiecare stea moartă avea o vechime cuprinsă între 5 miliarde și 10 miliarde de ani și era suficient de rece pentru ca astronomii să detecteze lungimile de undă ale luminii emise de elementele metalice emise din atmosfera întunecată.
În toate cele patru stele antice, cercetătorii au descoperit un amestec de litiu și alte minerale care se potrivește îndeaproape cu compoziția resturilor planetare. Una dintre stele, pe care echipa a văzut-o clar, conține minerale în atmosfera sa care „au oferit o potrivire aproape perfectă cu scoarța terestră”, a spus Hollandes.
Pentru cercetători, există o singură explicație logică: vechile pitici albi poartă încă rămășițele în flăcări ale acelorași planete pe care le-au luminat odată. Pentru ca aceasta să ajungă în atmosfera unui pitic alb, rămășițele planetelor trebuie să fi fost scoase de gravitatea intensă a stelei cu milioane de ani în urmă, după ce steaua și-a finalizat misiunea de gigant roșu și și-a aruncat straturile exterioare de gaz în spațiu, a spus Hollands.
Orice planete apropiate de stea ar fi fost distruse în timpul fazei de uriaș roșu (la fel cum Mercur, Venus și, eventual, Pământul sunt înghițite de soarele nostru în zilele lor pe moarte), dar orice planete care au rămas suficient de mult timp pentru a-și vedea soarele transformându-se într-o pitică albă poate vedea, de asemenea, că sistemul lor solar este gravitațional.
„După ce faza gigantică roșie se termină și soarele devine o pitică albă, orbitele planetelor pot deveni mai haotice, deoarece soarele pitic alb are doar jumătate din masa sa anterioară, iar planetele sunt acum departe”, a spus Hollandes.
El a adăugat că această perturbare gravitațională crește riscul de coliziuni planetare, care ar putea umple sistemul solar cu resturi de roci fracturate din lumi moarte. Exoplanetele mai mari (cum ar fi Jupiter, de exemplu) își pot exercita gravitatea puternică pentru a-și trimite resturile din orbită; Unii dintre ei ar putea ajunge lângă soarele pitic alb pentru a fi absorbiți și fuzionați.
În timp ce se pare că s-a întâmplat ceva de-a lungul acestor linii cu privire la cei patru pitici albi pe care Hollandes și colegii le-au studiat, nimeni nu ghicește dacă Pământul se va confrunta cu o soartă similară. Potrivit coautorului studiului, Boris Jensick, care este și profesor la Universitatea din Warwick, este posibil ca planeta noastră să înghită în timpul fazei roșii gigantice a soarelui, fără a lăsa în urmă elemente pe care să le descopere astronomii spațiali.
Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că acele telescoape extraterestre vor apărea cu mâinile goale.
„Nu voi paria că acești astronomi din spațiu descoperă litiu în tot telescopul care dispare în pitica solară albă”, a spus Jensick pentru Live Science. „Dar există șanse mari să vadă asteroizi, comete, luni sau chiar Marte devorându-i”.
Publicat inițial pe Live Science.