kozmos.hr
Astronomija

Astronomi otkrili nove zanimljive karakteristike stjenovitih egzoplaneta

Izvor: exoplanets.nasa.gov.
objavljeno

Astronom iz NSF-ovog NOIRLaba udružio se s geologom sa Kalifornijskog državnog sveučilišta, Fresno, kako bi napravio prve procjene vrsta stijena koje postoje na planetima koji kruže oko obližnjih zvijezda.

Kontaminirani bijeli patuljci

Nakon proučavanja kemijskog sastava “zagađenih” bijelih patuljaka, zaključili su da je većina stjenovitih egzoplaneta raznolikija i egzotičnija nego što se mislilo, s vrstama stijena koje se ne nalaze nigdje u našem Sunčevom sustavu.

Astronomi su otkrili tisuće planeta koji kruže oko zvijezda u našoj galaksiji. Međutim, teško je znati od čega su točno napravljeni ovi planeti ili sliče li neki Zemlji. Kako bi to pokušao saznati, astronom Siyi Xu iz NSF-ovog NOIRLaba udružio se s geologom Keithom Putirkom s Kalifornijskog državnog sveučilišta, Fresno, kako bi proučio atmosferu takozvanih zagađenih bijelih patuljaka. To su guste, srušene jezgre nekoć normalnih zvijezda poput Sunca koje sadrže strani materijal s planeta, asteroida ili drugih stjenovitih tijela koja su u prošlosti kružila oko zvijezde, ali su na kraju pala na bijeli patuljak i “kontaminirala” njegovu atmosferu.

Tražeći elemente koji prirodno ne bi postojali u atmosferi bijelog patuljka (dakle sve osim vodika i helija), znanstvenicima pomaže u razumijevanju od čega su napravljeni stjenoviti planetarni objekti koji su pali na zvijezdu. Putirka i Xu pogledali su 23 zagađena bijela patuljka, unutar oko 650 svjetlosnih godina od Sunca, gdje su kalcij, silicij, magnezij i željezo izmjereni s visokom preciznošću pomoću WM Keck opservatorija na Havajima, svemirskog teleskopa Hubble, i drugih zvjezdarnica.

Potvrđeno otkriće velikog egzoplaneta pomoću TESS tehnologije

Egzoplaneti koji nemaju direktne paralele u Sunčevom sustavu

Znanstvenici su zatim upotrijebili izmjerene količine tih elemenata kako bi rekonstruirali minerale i stijene koje će nastati od njih. Otkrili su da ovi bijeli patuljci imaju mnogo širi raspon sastava od bilo kojeg od unutarnjih planeta u našem Sunčevom sustavu što sugerira da njihovi planeti imaju širi raspon tipova stijena. Zapravo, neke od kompozicija su toliko neobične da su Putirka i Xu morali stvoriti nova imena (kao što su “kvarcni pirokseniti” i “periklazni duniti”) kako bi klasificirali nove vrste stijena koje su morale postojati na tim planetima.

“Dok neki egzoplaneti koji su prije kružili oko zagađenih bijelih patuljaka sliče Zemlji, većina ima vrste stijena koje su egzotične za naš Sunčev sustav”, rekao je Xu. “Oni nemaju direktne paralele u Sunčevom sustavu.” Putirka opisuje što bi ove nove vrste stijena mogle značiti za svjetove kojima pripadaju. “Neke vrste stijena koje vidimo iz podataka o bijelom patuljku otopile bi više vode nego stijene na Zemlji i mogle bi utjecati na razvoj oceana”, objasnio je. “Neke vrste stijena mogu se topiti na mnogo nižim temperaturama i proizvesti deblju koru od Zemljinih stijena, a neke vrste stijena mogu biti slabije što bi moglo olakšati razvoj tektonike ploča.”

Ranije studije zagađenih bijelih patuljaka pronašle su elemente iz stjenovitih tijela, uključujući kalcij, aluminij i litij. Međutim, Putirka i Xu objašnjavaju da su to manji elementi (koji obično čine mali udio u zemaljskim stijenama) i mjerenja glavnih elemenata (koji čine veliki dio Zemljine stijene), posebno silicija, potrebna su da bi se uistinu saznalo kakve vrste stijena postoje na tim planetima.

WASP-76b: Egzoplanet na kojem padaju vatrene kiše tekućeg željeza

Stijene iz kore planeta?

Osim toga, Putirka i Xu navode da visoke razine magnezija i niske razine silicija izmjerene u atmosferi bijelih patuljaka sugeriraju da otkriveni kameni ostaci vjerojatno potječu iz unutrašnjosti planeta – iz plašta, a ne iz njihove kore. Neka prethodna istraživanja zagađenih bijelih patuljaka došla su do zaključka da je kontinentalna kora postojala na stjenovitim planetima koji su kružili oko tih zvijezda, ali Putirka i Xu nisu pronašli dokaze o stijenama iz kore.

Međutim, opažanja ne isključuju u potpunosti da su planeti imali kontinentalnu koru ili druge tipove kore. “Vjerujemo da ako postoji stijena kore, mi je ne možemo je vidjeti zato što imali premali udio da bi se izmjerila, u usporedbi s masom drugih komponenti planeta, poput jezgre i plašta”, rekao je Putirka.

Prema Xuu, uparivanje astronoma i geologa bilo je ključ za otključavanje tajni skrivenih u atmosferi zagađenih bijelih patuljaka. “Upoznao sam Keitha Putirku na konferenciji i bio sam uzbuđen što mi može pomoći razumjeti sustave koje sam promatrao. On je mene učio geologiju, a ja njega astronomiju.”

Tim znanstvenika snimio jedan od najhladnijih i najbližih egzoplaneta ikad

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Putirka, K.D., Xu, S. Polluted white dwarfs reveal exotic mantle rock types on exoplanets in our solar neighborhood. Nat Commun 12, 6168 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26403-8

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.