Eksperci odkrywają, że powierzchnie gwiazd są zanieczyszczone przez szczątki planetarne
Skład chemiczny gwiazd, wokół których krążą planety, jest dla astronomów dowodem na to, że opadanie szczątków planetarnych na zewnętrzną powłokę gwiazdy w przypadku gwiazd-karłów powoduje możliwy do wykrycia skutek. Uważają jednak, że w przypadku gwiazd-olbrzymów zanieczyszczenia te ulegają rozproszeniu i wchłonięciu do ich wnętrza. W opinii astronomów z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w przypadku gwiazd-karłów często obserwuje się podwyższoną zawartość żelaza na ich powierzchni, podczas gdy w przypadku gwiazd-olbrzymów tego typu zjawisko nie występuje. - Przypomina to trochę tiramisu czy capuccino - powiedział Luca Pasquini z obserwatorium ESO, wiodący autor raportu zawierającego omówienie wyników badań. - Sproszkowane kakao jest tylko na wierzchu! Po odkryciu pierwszej egzoplanety (nazwanej tak ze względu na to, że obiega gwiazdę inną niż Słońce) astronomowie stwierdzili, że planety odkrywa się w otoczeniu gwiazd o podwyższonej zawartości żelaza. W gwiazdach okrążanych przez planety przeciętna zawartość metali jest prawie dwukrotnie wyższa niż u ich odpowiedników pozbawionych układów planetarnych. W związku z tym natychmiast nasuwa się pytanie, czy podwyższona zawartość metali sprzyja powstawaniu planet, czy też jest wynikiem ich obecności. W opinii zespołu włoskich i niemieckich astronomów jest to klasyczny problem jajka i kury. W pierwszym przypadku wysoka zawartość metali występowałaby w gwiazdach w całej ich masie, aż po jądro, podczas gdy w drugim przypadku szczątki układu planetarnego stanowiłyby zanieczyszczenie gwiazdy występujące jedynie w jej warstwach zewnętrznych. Podczas obserwacji gwiazd astronomowie widzą jedynie ich warstwy zewnętrzne i nie mogą mieć pewności co do jednorodności ich składu. Kiedy szczątki planetarne opadają na gwiazdę, ich materiał pozostanie jedynie w jej powłokach zewnętrznych, tworząc zanieczyszczenia, których ślady są widoczne w widmach. Zespół astronomów postanowił zbadać tę kwestię, obserwując inny rodzaj gwiazd: czerwone olbrzymy. Są to gwiazdy, które wyczerpały cały zapas wodoru znajdującego się w ich jądrze. W wyniku tego pęcznieją, powiększając znacznie swoje rozmiary, a ich temperatura spada. Taki sam los czeka Słońce za kilka miliardów lat. Analizując rozkład zawartości metali w 14 olbrzymach okrążanych przez planety, astronomowie odkryli, że jest on inny niż w przypadku normalnych gwiazd, wokół których krążą planety. - Stwierdziliśmy, że gwiazdy, które przeszły ewolucję nie wykazują podwyższonej zwartości metali, nawet wtedy, gdy okrążają je planety - powiedziała dr Pasquini. - Tak więc anomalie, jakie wykrywa się w gwiazdach okrążanych przez planety, wydają się zanikać, gdy gwiazdy starzeją się i powiększają swe rozmiary! Rozważając rozmaite możliwości, astronomowie uznali, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest różnica w strukturze czerwonych olbrzymów i gwiazd typu Słońca: a mianowicie rozmiar strefy konwektywnej, obszaru całkowitego mieszania się wszystkich gazów. W przypadku Słońca strefa konwektywna stanowi jedynie 2 procent masy gwiazdy. Ale u czerwonych olbrzymów strefa ta jest ogromna i obejmuje 35-krotnie większą masę. Stąd w przypadku czerwonego olbrzyma substancje zanieczyszczające są 35 razy bardziej rozproszone niż w gwieździe typu Słońca. - Chociaż interpretacja danych nie jest łatwa, zgodnie z najprostszym wyjaśnieniem w przypadku gwiazd typu Słońca podwyższona zawartość metali wynika z zanieczyszczenia ich atmosfery - powiedział Artie Hatzes, współautor raportu.
Kraje
Niemcy, Włochy