Μια νέα ανακάλυψη παρέχει περαιτέρω στοιχεία ότι οι βραχώδεις πλανήτες ήταν δυνατόν να σχηματιστούν σε αφθονία στο μακρινό παρελθόν. Το παλαιότερο νεκρό άστρο που είναι γνωστό ότι διέθετε ένα σύστημα βραχωδών πλανητών ανακαλύφθηκε σε απόσταση μόλις 90 έτη φωτός από τη Γη και παρέχει πληροφορίες για τη σύνθεση των κόσμων που σχηματίστηκαν πριν από σχεδόν 11 δισεκατομμύρια χρόνια. Το άστρο είναι ένας λευκός νάνος, ένα αστρικό πτώμα που τελείωσε το καύσιμο του υδρογόνου στον πυρήνα του. Γεννημένο ως κανονικό άστρο πριν από 10,7 δισεκατομμύρια χρόνια (μόνο 3 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη), το αστρικό αυτό πτώμα, που ονομάζεται WDJ2147-4035, είναι ένας από τους δύο λευκούς νάνους που έχουν «μολυνθεί» από πλανητικά συντρίμμια που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα σε δεδομένα που συλλέχθηκαν από την Ευρωπαϊκή Αποστολή χαρτογράφησης γαλαξιών Gaia, της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.
Καλλιτεχνική απεικόνιση πλανητικών ερειπίων με τους δύο λευκούς νάνους, τον μπλε WDJ1922+0233 και τον κόκκινο WDJ2147-4035. (Credit: University of Warwick/Dr Mark Garlick).
Αν και δεν είναι οι πρώτοι λευκοί νάνοι που βρέθηκαν να συσσωρεύουν ερείπια από ένα φαινομενικό ντέρμπι κατεδάφισης πλανητών, είναι οι παλαιότεροι και επομένως παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για τη σύνθεση των πλανητών που σχηματίστηκαν, όταν το Σύμπαν ήταν ηλικίας μικρότερης των 3 δισεκατομμυρίων ετών. Στην περίπτωση του WDJ2147-4035, ο προγονικός του αστέρας είχε μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο, αλλά όχι αρκετά μεγάλη, ώστε να εκραγεί ως σουπερνόβα στο τέλος της ζωής του. Αντίθετα, μισό εκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό του, ή περίπου 10,2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, το άστρο έμεινε από καύσιμο υδρογόνου, απαραίτητο για πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του, και διογκώθηκε για να γίνει ένας κόκκινος γίγαντας. Στη συνέχεια διόγκωσε τα εξωτερικά του στρώματα για να αποκαλύψει τον αδρανές πλούσιο σε ήλιο πυρήνα του – έναν λευκό νάνο.
Με τα βαρυτικά πεδία σε ροή, καθώς το άστρο εξελισσόταν μέσω της φάσης του κόκκινου γίγαντα, ορισμένοι από τους πλανήτες που περιφέρονταν σε τροχιά γύρω του είτε καταστράφηκαν είτε διαταράχθηκαν, ενώ άλλοι μπορεί να έχουν επιβιώσει άθικτοι. Είτε έτσι είτε αλλιώς, οι διαταραχές οδήγησαν σε μεγάλες ποσότητες πλανητικών συντριμμιών σε τροχιά που από τότε πέφτουν πάνω στον λευκό νάνο.
Οι αστρονόμοι με επικεφαλής την Abigail Elms, η οποία είναι διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Warwick στο Ηνωμένο Βασίλειο, χρησιμοποίησαν μετρήσεις φασμάτων φωτός από τη Gaia, και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν την Κάμερα Σκοτεινής Ενέργειας (το Dark Energy Survey) στο τηλεσκόπιο Victor M. Blanco στο Cerro Tololo Inter- Inter-American Observatory στη Χιλή και το όργανο X-Shooter στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο επίσης στη Χιλή, για την ανάλυση της χημικής σύστασης του κόκκινου νάνου WDJ2147-4035 και του δεύτερου λευκού νάνου, του WDJ1922+0233, που φαίνεται μπλε.
Τα αποτελέσματα δείχνουν μια εκπληκτική ποικιλία πλανητικών συνθέσεων. Ο μπλε νάνος WDJ1922+0233, ο οποίος παίρνει το χρώμα του όχι από τη θερμοκρασία του αλλά από την ασυνήθιστη ανάμειξη αερίων ηλίου-υδρογόνου στην ατμόσφαιρά του, προφανώς μολύνεται από υλικό παρόμοιο σε σύνθεση με αυτό του ηπειρωτικού φλοιού της Γης. «Αυτά τα μολυσμένα με μέταλλα αστέρια δείχνουν ότι η Γη δεν είναι μοναδική, [ότι] υπάρχουν άλλα πλανητικά συστήματα εκεί έξω με πλανητικά σώματα παρόμοια με τη Γη», είπε η Elms σε μια δήλωσή της.
Ο κόκκινος νάνος WDJ2147-4035 είναι περισσότερο μυστηριώδης. Εμπλουτίζεται με λίθιο, κάλιο, νάτριο και ενδεχομένως με άνθρακα που συσσωρεύεται στον λευκό νάνο. «Το κόκκινο άστρο WDJ2147-4035 είναι ένα μυστήριο καθώς τα συσσωρευμένα πλανητικά συντρίμμια είναι πολύ πλούσια σε λίθιο και κάλιο και δεν μοιάζουν με τίποτα γνωστό στο δικό μας ηλιακό σύστημα», είπε η Elms.
Είτε έτσι είτε αλλιώς, τα ευρήματα παρέχουν περαιτέρω στοιχεία ότι οι βραχώδεις πλανήτες ήταν σε θέση να σχηματιστούν σε αφθονία στο μακρινό παρελθόν, παρότι τα βαρέα στοιχεία ήταν λιγότερο κοινά στο Σύμπαν εκείνη την εποχή, καθώς αυτά τα στοιχεία έπρεπε να δημιουργηθούν από κάθε γενιά αστεριών. «Είναι εκπληκτικό να πιστεύει κανείς ότι αυτό συνέβη σε κλίμακα 10 δισεκατομμυρίων ετών και ότι αυτοί οι πλανήτες πέθαναν πολύ πριν καν σχηματιστεί η Γη», είπε η Elms. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο τεύχος 5 Νοεμβρίου του περιοδικού Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Περισσότερα εδώ
