Астрономы нашли сходство в составах звезд и их экзопланет.

В.К. Я понимаю, что предлагаемая вам информация будет мало интересна большинству читателей. Но тем, кто желает познать Мир так, как он есть, не ограничиваясь фантазиями о нём из школы, экрана телевизора или "умных книжек", на мой взгляд, будет интересна, хотя бы, в качестве информации для размышления.

© Tania Cunha (Planetário do Porto - Centro Ciência Viva & Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço).

Астрофизики из десяти стран, обобщив данные, полученные с телескопов восьми обсерваторий, расположенных по всему миру, выявили связь между составом каменистых экзопланет и их материнских звезд, которая проявлена в корреляции содержания железа. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Звезды и планеты образуются из одного и того же материала — космического газа и пыли. В процессе формирования часть материала конденсируется и образует каменистые планеты, часть входит в состав звезды, а остаток формирует газовые гиганты. Поэтому считается, что во всех планетных системах есть общие особенности химического состава, характерные как для самой материнской звезды, так и для ее планет. Но в чем это сходство проявляется, до сих пор не было известно.

Чтобы ответить на этот вопрос, авторы исследования сравнили точные параметры 32 каменистых экзопланет с массой меньше десяти масс Земли и звезд, вокруг которых они вращаются. Все эти звезды относятся к спектральному классу FGK, то есть похожи на Солнце.

Для звезд ученые измеряли излучаемый свет, который несет характерный спектроскопический отпечаток их состава. Плотность и состав каменистых планет определяли косвенно — по измеренной массе и радиусу. Это стало возможным благодаря появлению в последнее время методов, позволяющих выполнять такие измерения с достаточной точностью.

"Звезды и каменистые планеты совершенно различны по своей природе, и сравнивать их состав не так просто, — приводятся в пресс-релизе Бернского университета слова одного из авторов статьи Кристофа Мордасини (Christoph Mordasini), преподавателя астрофизики и члена Национального центра компетенций в исследованиях планет NCCR Planets. — Поэтому мы сравнили состав планет с теоретической, охлажденной версией их звезды".

"В то время как большая часть материала звезды, в основном водород и гелий, остается в виде газа при охлаждении, крошечная часть, состоящая из породообразующего материала, такого как железо и силикаты, конденсируется", — объясняет ученый.

Такой подход основан на бернской модели формирования и эволюции планет, которая непрерывно разрабатывается с 2003 года в Бернском университете. Используя эту модель, исследователи смогли рассчитать теоретический состав породообразующего материала "остывшей" звезды, а затем сравнить его с составом каменистых планет.

"Наши результаты показывают, что предположения относительно состава звезд и планет в целом верны, — говорит первый автор статьи Вардан Адибекян (Vardan Adibekyan) из Университета Порто и Институтом астрофизики и исследований Испании в Португалии. — Состав каменистых планет действительно тесно связан с составом их принимающей звезды. Однако отношения не так просты".

В целом полученные результаты подтвердили первоначальную гипотезу о сходстве составов, но выяснились и неожиданные детали. Так, ученые ожидали, что содержания основных элементов в "остывшей" звезде будут максимальными, однако содержания железа в некоторых экзопланетах оказались даже выше, чем в их материнских звездах. Авторы предполагают, что это может быть связано с гигантскими столкновениями, которые пережили эти планеты. При таких столкновениях внешние, более легкие оболочки планет разрушались, а более плотное железное ядро сохранилось.

По материалам: https://ria.ru/20211014/ekzopl...

В.К. Как мы видим, что материалы, из которых они образованы, звёзд и планет возле них, сходны и коррелируют между собой, что, в общем-то неудивительно.

Однако считается, что планеты образуются как бы сами по себе, в дальнейшем, став спутниками звёзд: "Состав каменистых планет действительно тесно связан с составом их принимающей звезды...", (подчёркнуто мной, В.К.).

И на мой взгляд, эта точка зрения ошибочна и вот почему.

Считается, что звёзды даже массой в 1,5 солнечной массы могут образовывать чёрные дыры, чем собственно, и заканчивается эволюция звезды. И это не говоря уже о сверхмассивных звёздах, которые, в конце своего эволюционного пути, образуют нейтронные звёзды или чёрные дыры. Это вкратце.

Однако, на мой взгляд, учитывая массу нейтронных звёзд, ничего не мешает тому, чтобы и в них происходили ядерные реакции с образованием более тяжёлых элементов, что естественно сопровождается выбросами энергии и вещества из звезды.

Что же касается образования чёрных дыр, так это чисто теоретические выкладки основанные на неверных представлениях. Поэтому звёзды, даже сверхмассивные, чёрных дыр не образуют потому, что это совсем другое состояние материи, которое я обисывал уже ранее.

Таким образом, из наблюдений известно, что планеты вокруг звёзд образуются в аккреционных дисках, что, на мой взгляд, указывает на тот факт, что именно со звезды и произошёл выброс вещества в виде аккреционного диска, в котором и образуются планеты.

Подтверждением этому может быть не только состав планет Солнечной системы, но и очередное наблюдение:

Раскрыта загадка появления в метеоритах зерен древнее Солнца.

© NASA / Nan Liu and Andrew Davis.

Зерно карбида кремния звездной пыли под электронным микроскопом (справа), образовавшееся более 4,6 миллиарда лет назад в результате охлаждения оболочек древних звезд (художественное изображение слева).

Американские ученые разработали аналитический метод, позволяющий не только идентифицировать в метеоритах зерна, возраст которых древнее Солнечной системы, но и определять, какие звезды были их источниками. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Считается, что хондриты, наиболее распространенный класс метеоритов, образовались непосредственно из протопланетного облака, окружавшего Солнце на ранних стадиях формирования Солнечной системы. Однако некоторые из них также включают крошечные твердые частицы межзвездного вещества — звездной пыли, которая содержалась в межзвездном газе еще до появления газопылевого облака, из которого позже образовалось Солнце и все планеты Солнечной системы.

Эти досолнечные зерна — единственные материальные свидетельства периода, предшествовавшего Солнечной системе, доступные для прямого анализа. Важно, что звездная пыль сохраняется в первичных, или, как их еще называют, примитивных метеоритах практически в неизменном виде. До сих пор основной проблемой было определить тип звезды, породившей эти зерна.

Американские ученые во главе с Нань Лю, доцентом кафедры физики Вашингтонского университета в Сент-Луисе, благодаря усовершенствованному методу наноразмерной масс-спектрометрии вторичных ионов (NanoSIMS) впервые проанализировали с высоким пространственным разрешением большой набор досолнечных зерен карбида кремния из различных метеоритов.

С помощью новой методики авторы выявили изотопные закономерности, позволяющие предполагать, какие звезды были источниками вещества.

"Досолнечные зерна были внедрены в метеориты 4,6 миллиарда лет назад, и иногда они покрыты сверху веществом Солнечной системы. За счет улучшенного пространственного разрешения мы смогли после обработки данных увидеть сигналы, исходящие от ядра зерна, и получить истинные звездные сигнатуры", — приводятся в пресс-релизе Вашингтонского университета слова Лю.

Чтобы обнажить чистые внутренние части зерна для изотопного анализа, ученые обрабатывали его поверхность ионным лучом в течение длительного времени. Полученные в итоге изотопные отношения углерода и азота позволили авторам напрямую связать досолнечные зерна метеоритов с конкретными типами звезд, в том числе с редкими углеродными звездами с особенным химическим составом. Изотопные данные зерен указывают на процессы горения водорода, происходящие в таких углеродных звездах при более высоких, чем ожидалось, температурах.

Ученые надеются, что эта информация поможет астрофизикам скорректировать существующие звездные модели и лучше понять эволюцию звезд, а также узнать больше об источниках звездной пыли, получить дополнительные знания об истории Вселенной и о том, как эволюционируют различные звездные объекты в ней.

Источник: https://ria.ru/20211012/meteor...