Οι βραχώδεις εξωπλανήτες είναι ακόμη πιο περίεργοι από όσο νομίζαμε

Συντρίμμια βράχου, κομμάτια ενός αρχαίου βραχώδους πλανήτη που θρυμματίστηκαν, στριφογυρίζουν προς τα μέσα προς έναν λευκό νάνο σε αυτήν την απεικόνιση. Μελετώντας τις ατμόσφαιρες των λευκών νάνων που «μολύνονται» από τέτοια συντρίμμια, ένας αστρονόμος και γεωλόγος του NOIRLab εντόπισαν εξωτικούς τύπους πετρωμάτων που δεν υπάρχουν στο ηλιακό μας σύστημα. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι οι κοντινοί βραχώδεις εξωπλανήτες πρέπει να είναι ακόμη πιο περίεργοι και διαφορετικοί από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Πίστωση: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani / M. Kosari (NSF NOIRLab)

Ένας αστρονόμος από το NOIRLab του NSF συνεργάστηκε με έναν γεωλόγο στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Φρέσνο, για να κάνει τις πρώτες εκτιμήσεις των τύπων πετρωμάτων που υπάρχουν σε πλανήτες σε τροχιά γύρω από κοντινά αστέρια. Αφού μελέτησαν τη χημική σύνθεση των «μολυσμένων» λευκών νάνων, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι περισσότεροι βραχώδεις πλανήτες που περιφέρονται γύρω από κοντινά αστέρια είναι πιο διαφορετικοί και εξωτικοί από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, με τύπους πετρωμάτων από εκείνους που δεν υπάρχουν πουθενά στο ηλιακό μας σύστημα.


Οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει χιλιάδες πλανήτες αστέρια που περιφέρονται γύρω από τον γαλαξία μας, που ονομάζονται εξωπλανήτες. Ωστόσο, δεν είναι σαφές από τι ακριβώς αποτελούνται αυτοί οι πλανήτες ή αν κάποιος από αυτούς μοιάζει με τη Γη. Σε μια προσπάθεια να ανακαλύψει, ο αστρονόμος Siyi Xu του NOIRLab της NSF συνεργάστηκε με τον γεωλόγο Keith Putirka από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Φρέσνο, για να μελετήσει τις ατμόσφαιρες αυτού που λέγεται μολυσμένο. λευκοί νάνοι. Αυτοί είναι οι πυκνοί, κατεστραμμένοι πυρήνες κάποτε κανονικών αστεριών όπως ο Ήλιος που περιέχουν ξένη ύλη από πλανήτες, αστεροειδείς ή άλλα βραχώδη σώματα που κάποτε περιστρέφονταν γύρω από το αστέρι αλλά τελικά έπεσαν στον λευκό νάνο και «μόλυναν» την ατμόσφαιρά του. Αναζητώντας στοιχεία που δεν θα υπήρχαν φυσικά στην ατμόσφαιρα ενός λευκού νάνου (εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο), οι επιστήμονες μπορούν να ανακαλύψουν από τι ήταν φτιαγμένα τα βραχώδη πλανητικά αντικείμενα που έπεσαν στο αστέρι.

Οι Putirka και Xu εξέτασαν 23 μολυσμένους λευκούς νάνους, όλοι βρίσκονται σε απόσταση περίπου 650 έτη φωτός από τον Ήλιο, όπου το ασβέστιο, το πυρίτιο, το μαγνήσιο και ο σίδηρος μετρήθηκαν με ακρίβεια χρησιμοποιώντας το Παρατηρητήριο WM Keck στη Χαβάη. ‘I, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και άλλα παρατηρητήρια . Στη συνέχεια, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τη μετρημένη αφθονία αυτών των στοιχείων για να αναπληρώσουν τα ορυκτά και τα πετρώματα που θα σχηματίζονταν από αυτά. Ανακάλυψαν ότι αυτοί οι λευκοί νάνοι έχουν πολύ μεγαλύτερο εύρος συνθέσεων από οποιονδήποτε από τους εσωτερικούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, υποδηλώνοντας ότι οι πλανήτες τους είχαν μεγαλύτερη ποικιλία βράχος τύπους. Στην πραγματικότητα, μερικές από τις συνθέσεις είναι τόσο ασυνήθιστες που οι Putirka και Xu έπρεπε να βρουν νέα ονόματα (όπως “πυροξενίτες χαλαζία” και “δουνίτες περικλάσης”) για να ταξινομήσουν τους νέους τύπους πετρωμάτων που πρέπει να υπήρχαν σε αυτούς τους πλανήτες.

«Ενώ ορισμένοι εξωπλανήτες που κάποτε περιστρέφονταν γύρω από μολυσμένους λευκούς νάνους φαίνονται παρόμοιοι με τη Γη, οι περισσότεροι έχουν τύπους πετρωμάτων που είναι εξωτικοί για το ηλιακό μας σύστημα», είπε ο Xu. «Δεν έχουν άμεσους αντίστοιχους στο ηλιακό σύστημα».

Ο Putirka περιγράφει τι θα μπορούσαν να σημαίνουν αυτοί οι νέοι τύποι βράχων για τους βραχώδεις κόσμους στους οποίους ανήκουν. «Μερικοί από τους τύπους πετρωμάτων που βλέπουμε στα δεδομένα του λευκού νάνου θα διαλύσουν περισσότερο νερό από τους βράχους στη Γη και θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ανάπτυξη των ωκεανών», εξήγησε. «Ορισμένοι τύποι πετρωμάτων θα μπορούσαν να λιώσουν σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες και να δημιουργήσουν παχύτερο φλοιό από τα επίγεια πετρώματα, και ορισμένοι τύποι πετρωμάτων θα μπορούσαν να είναι πιο αδύναμοι, γεγονός που θα μπορούσε να διευκολύνει την ανάπτυξη τεκτονικών πλακών».

Προηγούμενες μελέτες σε μολυσμένους λευκούς νάνους είχαν βρει στοιχεία από βραχώδη σώματα, όπως ασβέστιο, αλουμίνιο και λίθιο. Ωστόσο, οι Putirka και Xu εξηγούν ότι αυτά είναι δευτερεύοντα στοιχεία (τα οποία συνήθως αποτελούν ένα μικρό μέρος ενός γήινου βράχου) και οι μετρήσεις των κύριων στοιχείων (που αποτελούν ένα μεγάλο μέρος ενός γήινου βράχου), ειδικά το πυρίτιο, είναι απαραίτητες για να γνωρίζουμε πραγματικά τι είδους πετρώματα θα υπήρχαν σε αυτούς τους πλανήτες.

Επιπλέον, οι Putirka και Xu αναφέρουν ότι τα υψηλά επίπεδα μαγνησίου και τα χαμηλά επίπεδα πυριτίου που μετρήθηκαν στις ατμόσφαιρες των λευκών νάνων υποδηλώνουν ότι τα υπολείμματα βράχου που εντοπίστηκαν πιθανότατα προήλθαν από το εσωτερικό των πλανητών, από τον μανδύα και όχι από τον φλοιό τους. Μερικές προηγούμενες μελέτες για μολυσμένους λευκούς νάνους έχουν αναφέρει στοιχεία για την ύπαρξη ηπειρωτικού φλοιού στο βραχώδεις πλανήτες που κάποτε περιστρεφόταν γύρω από αυτά τα αστέρια, αλλά ο Putirka και ο Xu δεν βρήκαν στοιχεία για πετρώματα φλοιού. Ωστόσο, οι παρατηρήσεις δεν αποκλείουν εντελώς ότι οι πλανήτες έχουν ηπειρωτικό φλοιό ή άλλους τύπους φλοιού. «Πιστεύουμε ότι εάν υπάρχει πέτρα του φλοιού, δεν μπορούμε να το δούμε, πιθανώς επειδή εμφανίζεται σε πολύ μικρό κλάσμα σε σύγκριση με τη μάζα άλλων πλανητικών συστατικών, όπως ο πυρήνας και ο μανδύας, που πρέπει να μετρηθεί», είπε ο Putirka.

Σύμφωνα με τον Xu, ο συνδυασμός ενός αστρονόμου και ενός γεωλόγου ήταν το κλειδί για να ξεκλειδωθούν τα μυστικά που κρύβονταν στην ατμόσφαιρα των μολυσμένων λευκών νάνων. “Συνάντησα τον Keith Putirka σε ένα συνέδριο και χάρηκα που μπορούσε να με βοηθήσει να κατανοήσω τα συστήματα που παρατηρούσα. Μου δίδαξε γεωλογία και του δίδαξα αστρονομία, και καταλάβαμε πώς να κατανοήσουμε αυτά τα μυστηριώδη εξωπλανητικά συστήματα.”

Τα αποτελέσματα του ζευγαριού δημοσιεύονται στο τεύχος 2 Νοεμβρίου 2021 Επικοινωνία για τη φύση.


Εξατμισμένοι φλοιοί πλανητών που μοιάζουν με τη Γη που βρέθηκαν σε αστέρια που πεθαίνουν


Περισσότερες πληροφορίες:
Οι Keith D. Putirka et al, Μολυσμένοι λευκοί νάνοι αποκαλύπτουν εξωτικούς τύπους βράχων μανδύα σε εξωπλανήτες στην ηλιακή μας γειτονιά, Επικοινωνία για τη φύση (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-26403-8

Παρέχεται από το NOIRLab

Παραθέτω, αναφορά: Οι βραχώδεις εξωπλανήτες είναι ακόμη πιο περίεργοι από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως (2021, 2 Νοεμβρίου) ανακτήθηκε στις 3 Νοεμβρίου 2021 από https://phys.org/news/2021-11-rocky-exoplanets-stranger-thought.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από την ορθή χρήση για ιδιωτικούς σκοπούς μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημέρωση.

READ  Συντρίμμια από το Halley's Comet για να φωτίσει τον νυχτερινό ουρανό τις επόμενες μέρες

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *