Насколько редка наша Солнечная система? За 30 лет с тех пор, как были впервые обнаружены планеты, вращающиеся вокруг звезд, отличных от нашего Солнца, мы выяснили, что планетные системы встречаются в галактике довольно часто. Однако многие из них сильно отличаются от известной нам Солнечной системы.
Планеты в нашей Солнечной системе вращаются вокруг Солнца по стабильным и почти круговым траекториям, что говорит о том, что орбиты не претерпели значительных изменений с момента образования планет. Но многие планетные системы, вращающиеся вокруг других звезд, страдают от очень хаотичного прошлого.
Относительно спокойная история нашей Солнечной системы благоприятствовала процветанию жизни на Земле. В поисках инопланетных миров, на которых может существовать жизнь, говорят ученые, мы сможем сузить круг целей, если у нас будет способ определить системы с таким же спокойным прошлым.
Международная команда астрономов занялась этим вопросом в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy. Обнаружилось, что от 20% до 35% солнцеподобных звезд питаются своими планетами, при этом наиболее вероятная цифра составляет 27%.
Это говорит о том, что по крайней мере четверть планетных систем, вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце, имели очень хаотичное и динамичное прошлое. Астрономы наблюдали несколько экзопланетных систем, в которых большие или средние планеты значительно перемещались. Гравитация этих перемещающихся планет могла также нарушить траектории движения других планет или даже вытолкнуть их на нестабильные орбиты.
В большинстве этих очень динамичных систем также вероятно, что некоторые из планет упали на свою звезду. Но даже при наличии самых точных астрономических инструментов было бы очень трудно выяснить это, непосредственно изучая экзопланетные системы. Вместо этого ученые проанализировали химический состав звезд в бинарных системах.
Бинарные системы состоят из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга. Обе звезды, как правило, формируются в одно и то же время из одного и того же газа, поэтому ожидается, что они должны содержать одинаковый набор элементов.
Однако если в одну из двух звезд попадает планета, она растворяется во внешнем слое звезды. Это может изменить химический состав звезды, в результате чего при анализе обнаруживается больше элементов, таких как железо, из которых формируются каменистые планеты.
Эти результаты представляют собой прорыв в звездной астрофизике и исследовании экзопланет. Ученые не только обнаружили, что пожираемые планеты могут изменять химический состав солнцеподобных звезд, но и то, что значительная часть планетных систем пережила очень динамичное прошлое, в отличие от нашей Солнечной системы.
Таким образом, исследование открывает возможность использования химического анализа для выявления звезд, которые с большей вероятностью являются аналогами нашей спокойной Солнечной системы. Существуют миллионы относительно близких звезд, похожих на Солнце. И без этого нового метода определения наиболее перспективных целей, поиск Земли 2.0 будет похож на поиск иголки в стоге сена.
Иллюстрации: NASA/Tim Pyle, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
