Аналіз речовини зруйнованих екзопланет, яку поглинули їхні материнські зорі, вказує на те, що принаймні деякі екзопланети з твердими поверхнями можуть мати хімічний склад, схожий на земний та марсіанський. Результати нового дослідження оприлюднив журнал Science 18 жовтня поточного року.

Попередні дослідження показали, що більшість твердих тіл Сонячної системи виникли в середовищі з високим вмістом кисню, приблизно в 100 000 разів вищому, ніж у газі, багатому воднем. Таке окислення, ймовірно, відображає початкові умови, що існували на ранніх стадіях утворення твердих порід навколо Сонця. З цієї першої твердої речовини зрештою сформувалися астероїди, планети і їхні супутники.

Досі незрозуміло, чи є хімічні елементи, виявлені в твердих тілах Сонячної системи, типовим для всіх планетних систем. Адже науковцям ще тільки належить доставити на Землю зразки гірських порід із сусідньої планети, такої як Марс, не кажучи вже про те, що екзопланети обертаються біля далеких зір.

Однак дослідники, можливо, знайшли спосіб дослідити хімію далеких планет — шляхом аналізу залишків планет, що потрапили на білі карлики.

Уявлення художника про камені й метали, що містяться на орбіті білого карлика, та землеподібну планету (її показано на задньому плані). Фото з сайту www.space.com.

Білі карлики — це ядра, розміром із Землю, мертвих зір, що охолоджуються. Вони виникають після того, як не дуже масивні зорі вичерпують паливо та скидають у космічний простір свої зовнішні шари. Сонце колись також стане білим карликом, як і понад 90% усіх зір в нашій галактиці.

Такі зорі неймовірно щільні (маса чайної ложки речовини білого карлика становить 4,5 тонни) й мають сильне гравітаційне поле. Попередні дослідження вказували на те, що елементи, важчі за гелій, швидко занурюються під поверхні цих зір під впливом великої сили тяжіння. Однак астрономи також раніше виявили деяких білих карликів із атмосферою, забрудненою важкими елементами, зокрема кремнієм, магнієм, залізом, вуглецем та киснем. Ці елементи, ймовірно, є залишками твердих екзопланет та астероїдів, які зіткнулися з тими мертвими зорями.

У новому дослідження науковці отримали спектри електромагнітного випромінювання від шести таких забруднених білих карликів. Спектр, як відомо, дає змогу за розподілом довжин хвиль, присутніх у такому випромінюванні, виявляти елемент та визначати їх вміст в об’єкті дослідження. Тож у випадку із цими забрудненими білими карликами науковці змогли виміряти, як багато окисленого заліза було в твердому тілі, що потрапило до мертвих зір.

«Це найточніший спосіб вимірювання геохімії таких твердих тіл, який ми маємо нині», — сказала перший автор дослідження Олександра Дойл (Alexandra Doyle), астрохімік Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.

Науковці з’ясували, що коли йдеться про кисень, тверді тіла, які оберталися навколо цих білих карликів, мали хімію, схожу на Землю, Марс та астероїди в Сонячній системі, але, водночас, не схожу на меркуріанську.

«Ці висновки покращують перспективи існування твердих небесних тіл, схожих на Землю», — сказав учасник дослідження Едвард Янґ (Edward Young), космохімік Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.

Науковці планують виконати аналіз більшої кількості білих карликів, щоб краще уявити, що таке екзопланети.

«Ми вважаємо, що в поясі астероїдів Сонячної системи є ознаки тіл з інших планетних систем, схожих на Землю, Марс та деякі астероїди, але в даних також можуть бути натяки на тіла, такі як Меркурій», — зауважила Дойл.

За інф. з сайту www.space.com