Vypařující se planeta podobná Zemi objevena u umírající hvězdy

Astronomové detekovali lithium v atmosférách čtyř chladných a starých bílých trpaslíků; u jednoho z nich se rovněž projevuje atmosférický draslík. Tyto dva relativně překypující alkalické prvky vzhledem k sodíku a vápníku důrazně napovídají, že všechny čtyři hvězdy pohlcují fragmenty kamenných planet podobných Zemi či Marsu.

„V minulosti jsme pozorovali všechny druhy hmoty podobné materiálu pláště a jádra, avšak chybělo nám definitivní odhalení planetární kůry,“ říká Mark Hollands, astronom na Department of Physics at the University of Warwick. „Lithium a draslík jsou dobrými indikátory materiálu kůry a nejsou přítomny ve vysokých koncentracích v plášti nebo jádru planet.“

Mark Hollands se svými spolupracovníky analyzoval pořízená data pro více než 1 000 bílých trpaslíků získaných evropskou astrometrickou družicí Gaia. Zkontrolovali rovněž 30 000 spekter bílých trpaslíků z přehlídky Sloan Digital Sky Survey (SDSS) publikovaných v průběhu uplynulých 20 roků.

Podařilo se jim detekovat lithium v atmosférách čtyř bílých trpaslíků, jejichž stáří se pohybovalo v rozmezí 5 až 10 miliard roků: LHS 2534, WD J231726.74+183052.75, WD J182458.45+121316.82 a SDSS J133001.17+643523.69. Rovněž detekovali draslík u jedné z těchto hvězd, konkrétně u LHS 2534.

Na základě porovnání množství lithia a draslíku s dalšími prvky astronomové zjistili, že poměr chemických prvků odpovídá chemickému složení kůry kamenných planet, jestliže se tyto kůry vypařily a smíchaly s vnějšími plynnými vrstvami hvězd před dvěma milióny roků.

Vnější vrstvy bílých trpaslíků obsahují více než 300 000 gigatun (tj. miliard tun) kamenných úlomků, které zahrnují přes 60 gigatun lithia a 3 000 gigatun draslíku, což je ekvivalentní kouli o průměru 60 kilometrů podobné hustoty, jakou má zemská kůra.

Množství detekovaného materiálu kůry má podobnou hmotnost jako asteroidy, které se nacházejí ve Sluneční soustavě, což vede vědce k domněnce, že to, co pozorujeme okolo čtyř bílých trpaslíků, je materiál z rozpadlé planety, a nikoliv celá samotná planeta.

„V jednom případě jsme se dívali na planetu zformovanou u hvězdy, která vznikla v oblasti označované jako galaktické halo, a to před 11 až 12,5 miliardami roků. Z toho plyne, že se musí jednat o jeden z nejstarších doposud pozorovaných planetárních systémů,“ říká Pier-Emmanuel Tremblay, rovněž z Department of Physics at the University of Warwick. „Další z těchto soustav se vytvořila kolem hvězdy s krátkou životností, která měla původní hmotnost více než čtyřikrát větší v porovnání se Sluncem, což je rekordní objev dodávající na významu a vymezující, jak rychle se mohou zformovat planety kolem svých mateřských hvězd.“

Článek byl publikován online v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/alkali-metals-rocky-planets-white-dwarfs-atmospheres-09350.html

autor: František Martinek