На основе анализа данных наблюдений за белыми карликами, полученных за последние два десятилетия, ученые-астрономы выявили наличие следов лития и калия в атмосферах четырех из них. Сопоставив концентрацию этих элементов с ранее обнаруженными – натрием и кальцием, – исследователи пришли к выводу о соответствии химического состава атмосфер белых карликов составу коры каменистых планет, подобных Земле и Марсу. Результаты этого открытия были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
«Остатки коры, образовывавшей верхний слой погибших планет земного типа, могут дать более ценную информацию о химическом составе внесолнечных миров, которые когда-то вращались вокруг звезд, ныне превратившихся в белые карлики», – утверждают ученые, представившие результаты исследования.
В процессе работы ученые использовали данные, полученные с помощью телескопа Европейского космического агентства (ESA) «Gaia», включающие информацию о более чем тысяче звезд, сходных по своим характеристикам с Солнцем, а также 30 тысячах спектров белых карликов, собранных в рамках проекта «Sloan Digital Sky Survey». В ходе анализа было зафиксировано наличие сигнатур лития у трех объектов, а у одного – лития и калия.
По оценкам специалистов, внешние слои четырех древних белых карликов, возраст которых превышает 10 миллиардов лет, содержат до 300 тысяч гигатонн каменных обломков. В их числе около 60 гигатонн лития и 3 тысячи гигатонн калия – объем, эквивалентный сфере диаметром 60 километров с плотностью, характерной для земной коры.
«Один из разрушенных планет вращался вокруг звезды, сформировавшейся в гало Млечного Пути от 11 до 12,5 миллиардов лет назад, что указывает на то, что она являлась частью одной из старейших известных планетных систем. Другой уничтоженный внесолнечный мир находился у недолговечной звезды с исходной массой в четыре солнечных массы. Эти данные предоставляют важные ограничения относительно скорости формирования планет», – подчеркивают авторы исследования.
Ранее проведенные анализы белых карликов указывали на наличие вещества из ядра и мантии погибших планет в их атмосферах, однако убедительных данных о наличии коры ранее не было обнаружено.
«Наличие лития и калия является важным признаком материала коры, поскольку эти элементы не встречаются в значительных количествах в мантии или ядре. Теперь у нас появилась возможность изучить большое количество известных белых карликов и определить, как часто можно наблюдать остатки внешних твердых оболочек каменистых планет в их атмосферах, а также сравнить эти данные с нашими теоретическими расчетами», – подытожили авторы работы.
