Удивительный анализ состава газовых гигантов и их родительских звезд показывает, что нет сильной связи между химическим составом, когда речь идет об элементах, более тяжелых, чем водород и гелий. Это открытие имеет важное значение для понимания формирования планет.
В молодости звезды окружены вращающимся диском из газа и пыли, из которого рождаются планеты. Астрономы давно задаются вопросом, как состав звезд определяет материю, из которой состоят планеты - вопрос, который легче задать, поскольку мы знаем, что галактика полна экзопланет.
Как объясняет Джоанна Теске, автор статьи, опубликованной в «Астрономическом журнале», понимание взаимосвязи между химическим составом звезды и ее планет может пролить свет на формирование планет.
Предыдущие исследования показали, что распространение газообразных гигантов увеличивается вокруг звезд с более высокими концентрациями тяжелых элементов, кроме водорода и гелия. Считается, что это является свидетельством одной из основных конкурирующих теорий об образовании планет, которая предполагает, что газовые гиганты образуются от медленного аккреции вещества диска до образования ядра, в 10 раз превышающего массу Земли. В этот момент скальные маленькие планетезимали могут окружать себя водородом и гелием, рождая зрелую гигантскую газовую планету.
Джоанна Теске и Даниэль Торнгрен - соавтор работы - и их коллеги сравнили содержание тяжелых элементов в 24 холодных газовых гигантах с обилием "планетообразующих элементов" - углерода, кислорода, магния, кремния, железа и никеля в 19 звездах-хозяевах.
Они были удивлены, когда обнаружили, что не было никакой связи между количеством тяжелых элементов на планетах-гигантах и количеством элементов, образующих планеты в их звездах-хозяевах. Так как же астрономы могут объяснить сложившуюся тенденцию, что звезды, богатые тяжелыми элементами, чаще имеют газовых гигантов?
Один ответ может прийти из результатов исследований по объединению тяжелых элементов в группы, которые отражают их характеристики. Авторы отметили первоначальную взаимосвязь между тяжелыми элементами планеты и относительным обилием у родительской звезды углерода и кислорода, которые называются летучими элементами.
Таске сказал: «Я рад продолжить изучение этого неопределенного результата и надеюсь добавить больше информации к нашему пониманию взаимосвязи между химическим составом звезд и планет в предстоящих миссиях, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, который сможет определять элементы в атмосферах экзопланет». "
Подробнее:
https://carnegiescience.edu/news/gas-giant-composition-not-determined-host-star
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab4f79
Источник: Carnegie Science
