Астрономы раскрыли потенциальную причину значительных различий в металличности между родственными звёздами, которые рождаются в одном и том же молекулярном облаке. Согласно новому исследованию, звёзды могут поглощать каменистые планеты, что приводит к загрязнению их металличностью.

Исследование, проведенное Кристофером Э. О'Коннором из Северо-Западного университета и Донгом Лаем из Корнеллского университета, фокусируется на экзопланетах с ультракоротким периодом обращения (USP), которые вращаются вокруг своих звёзд очень близко и совершают полный оборот всего за несколько часов. Эти планеты имеют схожий с Землёй состав и редко превышают два радиуса Земли. Хотя они не очень распространены, исследователи предполагают, что такие планеты могут формироваться в больших количествах, а затем поглощаться своими звёздами.

Источник: NASA, ESA, A. Schaller

Авторы предлагают три основных сценария, при которых звёзды могут поглотить планеты USP: миграция с высоким эксцентриситетом, миграция с низким эксцентриситетом и миграция, вызванная наклоном. Модель прогнозирует количество образующихся USP и время, необходимое для поглощения, и благоприятствует сценарию миграции с низким эксцентриситетом, где USP являются частью компактных многопланетных систем.

Результаты исследования показывают, что USP поглощаются в течение 0,1–1 гигагода после своего образования, и если это поглощение является основным источником загрязнения в звёздах, подобных Солнцу, то должна существовать корреляция между загрязнением и компактными многопланетными системами. Авторы также предсказывают антикорреляцию между возникновением USP и загрязнением.

Иллюстрация звезды, сдирающей атмосферу планеты. Источник: NASA/GSFC

Однако исследователи указывают на некоторые оговорки относительно своих результатов, включая возможность исчезновения признаков загрязнения металличностью со временем и потенциальный вклад горячих Юпитеров в наблюдаемое загрязнение металличности. Они подчёркивают необходимость дополнительных исследований, прежде чем получится полностью понять, как различные факторы способствуют загрязнению звёзд.

Исследование О'Коннора и Лая предоставляет новое понимание того, как звёзды могут поглощать каменистые планеты, что приводит к загрязнению их металличностью. Их результаты также предполагают, что звёзды, вмещающие USP, должны иметь возраст и кинематику, схожие со звёздами поля Млечного Пути, и должны редко демонстрировать признаки предыдущего поглощения планет. Кроме того, загрязнённые звёзды, вероятно, содержат компактные многопланетные системы.

Подробнее на iXBT