|
Когда звезды поедают свои планеты
|
|
|
|
Подавляющее большинство звезд имеют планеты. Мы знаем это из наблюдений за экзопланетными системами. Мы также знаем, что у некоторых звезд нет планет, и, возможно, у них никогда не было планет. Это поднимает интересный вопрос. Предположим, мы видим старую звезду, у которой нет планет. Откуда мы знаем, были ли они когда-либо? Может быть, звезда потеряла свои планеты во время близкого сближения с другой звездой, или, может быть, планеты закрутились внутрь и были поглощены, как Хронос, пожирающий своих детей. Откуда нам знать? Недавнее исследование arXiv отвечает на половину этого вопроса. Все сводится к странному маленькому элементу, известному как литий. Литий — третий элемент периодической таблицы. Хотя большинство атомов, образовавшихся во время Большого взрыва, были водородом и гелием, следовые количества лития образовались в результате Большого взрыва. Примерно один атом на десять миллиардов, такова нынешняя модель. Но оказалось, что во Вселенной меньше лития, чем можно было ожидать. Это потому, что в то время как другие элементы, такие как углерод, кислород и железо, создаются в недрах больших звезд, литий разрушается.
|
|
|
Этот эффект известен как горение лития, и он означает, что в атмосфере старых звезд обычно не так много лития. Астрономы используют этот эффект, чтобы различать коричневые карлики с большой массой и звезды с малой массой. Если в атмосфере много лития, то термоядерного синтеза не происходит, и это коричневый карлик. Немного лития и у вас есть звезда. Но некоторые звезды имеют атмосферный литий. Они явно достаточно велики и достаточно горячие, чтобы подвергнуться синтезу, и они не выжгли литий из своей атмосферы. Так что дает? Распространенная гипотеза заключалась в том, что эти необычные звезды должны подвергаться некоторому необычному внутреннему смешению, которое каким-то образом предотвращает попадание лития внутрь звезды, где он может быть поглощен. Это последнее исследование предлагает альтернативу. Возможно, вместо этого эти звезды поглотили свои молодые планеты.
|
|
|
|
Поскольку планеты не сжигают литий, когда планету съедает звезда, ее литий добавляется в смесь звезды. Команда смоделировала, как этот добавленный литий будет вести себя внутри звезды и сколько времени потребуется, чтобы исчезнуть из верхних слоев звезды. Они обнаружили, что красные карлики меньшего размера довольно эффективно сжигают новый литий. Поскольку маленькая звезда имеет большие зоны конвекции, которые очень хорошо перемешивают ее внутреннюю часть, в течение нескольких сотен миллионов лет новый литий истощается. Но для более крупных и похожих на Солнце звезд литий может существовать миллиарды лет. Спустя долгое время после того, как планета поглощена, ее литий все еще присутствует в звездной атмосфере. Так что, если мы увидим старую солнцеподобную звезду с литием в атмосфере, вполне возможно, что когда-то у нее были планеты. Звездный литий кажется хорошим признаком сытой звезды после планетарной трапезы.
|
|
|
|
Источник
|
