|
Ледяной планетезималь нашли атмосфере белого карлика
|
|
|
|
Астрономы Уорикского университета обнаружили химический отпечаток замерзшего, богатого водой фрагмента планеты, поглощенного белым карликом за пределами нашей Солнечной системы. Считается, что в нашей солнечной системе кометы и ледяные планетезимали (небольшие твердые объекты в космосе) были ответственны за доставку воды на Землю. Существование этих ледяных объектов является необходимым условием для развития жизни в других мирах, но идентифицировать их за пределами нашей Солнечной системы невероятно сложно, поскольку ледяные объекты маленькие, тусклые и требуют химического анализа.
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества (Royal Astronomical Society), астрономы из Уорика, Европы и США обнаружили убедительные доказательства того, что ледяные тела, богатые летучими веществами, способные доставлять воду и ингредиенты для жизни, существуют в планетных системах за пределами нашей собственной.
|
|
|
|
Чтобы сделать это открытие, группа использовала ультрафиолетовую спектроскопию космического телескопа "Хаббл" для изучения химического состава далеких звезд. Одна звезда, WD 1647+375, выделялась наличием на поверхности "летучих веществ" (химических веществ с низкой температурой плавления). Атмосфера белого карлика обычно состоит из водорода и гелия, но WD 1647+375 содержит такие элементы, как углерод, азот, сера и кислород.
|
|
|
|
|
|
|
Эта богатая летучими веществами атмосфера стала первым свидетельством того, что WD 1647+375 отличается от других.
|
|
|
|
Ведущий автор исследования Снехалата Саху, научный сотрудник физического факультета Университета Уорика, сказала: "Для белых карликов нет ничего необычного в том, что они обнаруживают следы кальция, железа и других металлов из материала, который они аккрецируют (поглощают). Этот материал образуется на планетах и астероидах, которые подлетают слишком близко к звезде, разрушаются и срастаются. Анализ химического состава этого материала дает нам представление о том, как устроены планетезимали за пределами Солнечной системы.
|
|
|
|
"Таким образом, белые карлики действуют как космические места преступления — когда на них падает планетезималь, ее элементы оставляют химические отпечатки пальцев в атмосфере звезды, что позволяет нам восстановить личность "жертвы". Как правило, мы видим следы скопления каменистого материала, такого как кальций и другие металлы, но обнаружение обломков, богатых летучими веществами, было подтверждено лишь в нескольких случаях".
|
|
|
|
Одно из летучих веществ — азот — является особенно важным химическим признаком ледяных миров. Ультрафиолетовая спектроскопия в этом исследовании показала, что материал, полученный с помощью WD 1647+375, имеет высокий процент азота по массе (~5%).
|
|
|
|
Это самое высокое содержание азота, когда-либо обнаруженное в обломках белого карлика. Атмосфера WD 1647+375 также содержала гораздо больше кислорода, чем можно было бы ожидать, если бы поглощаемый объект состоял из камня, — на 84% больше, что позволяет предположить наличие ледяного объекта.
|
|
|
|
У астрономов также были данные, свидетельствующие о том, что обломки подпитывали звезду по крайней мере в течение последних 13 лет со скоростью 200 000 кг (вес взрослого синего кита) в секунду. Это означало, что ледяной объект был не менее 3 км в поперечнике (или размером с комету), но это минимальный размер, поскольку аккреция может занять на сотни тысяч лет больше, чем на этом 13-летнем снимке, а это означает, что объект может быть ближе к 50 км в диаметре и весить квинтиллион килограммов.
|
|
|
|
В совокупности эти данные нарисовали картину планетезимали, богатой льдом и водой (состоящей на 64% из воды), которую поглощала эта звезда, возможно, комета, подобная комете Галлея, или фрагмент карликовой планеты, такой как C/2016 R2.
|
|
|
|
Второй автор, профессор Борис Т. Гансике, физический факультет Университета Уорика, сказал: "Богатая летучими веществами природа WD 1647+375 делает ее похожей на объекты пояса Койпера в нашей Солнечной системе - ледяные объекты, обнаруженные за орбитой Нептуна. Мы думаем, что планетезималь, поглощаемая звездой, скорее всего, является фрагментом карликовой планеты, подобной Плутону.
|
|
|
|
"Это основано на его богатом азотом составе, высокой прогнозируемой массе и высоком соотношении льда и горных пород, равном 2,5, что больше, чем у типичных KBO, и, вероятно, происходит из коры или мантии планеты, подобной Плутону".
|
|
|
|
Это первое однозначное обнаружение белого карлика в атмосфере водорода, который поглощает ледяную планетезималь. Вопрос о том, сформировался ли этот объект в планетной системе вокруг первоначальной звезды, или же это межзвездная комета, захваченная из глубокого космоса, остается открытым. В любом случае, это открытие является убедительным доказательством того, что ледяные тела, богатые летучими веществами, существуют в планетных системах за пределами нашей собственной.
|
|
|
|
Это открытие также подчеркивает уникальную роль ультрафиолетовой спектроскопии в изучении состава таких редких объектов, богатых летучими веществами, за пределами нашей Солнечной системы. Только УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ излучение может обнаружить летучие элементы (углерод, серу, кислород и особенно азот) и станет важной частью будущих попыток поиска строительных блоков жизни вокруг других звезд.
|
|
|
|
Источник
|
