Litij u crvenim patuljcima odaje planete nalik Zemlji koje su zvijezde progutale

U atmosferama šest crvenih patuljaka pronađen je kemijski trag koji ondje ne bi trebao postojati: litij. Novo istraživanje objavljeno u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society upućuje na to da su te male, hladne i vrlo česte zvijezde tijekom mladosti progutale stjenovite planete nalik Zemlji.

Riječ je o jednom od dosad snažnijih dokaza da mladi planetarni sustavi mogu biti mnogo nasilniji nego što izgleda iz današnje uredne slike planeta koji mirno kruže oko svojih zvijezda. U ovom slučaju, trag nije došao iz fotografije, nego iz kemije same zvijezde.

Litij koji ne bi smio preživjeti

Crveni patuljci najmanje su, najhladnije i najbrojnije zvijezde u svemiru, ali njihova unutrašnjost dovoljno je vruća da vrlo brzo uništi osjetljivi litij nastao u ranim fazama njihova života. Zato njegova prisutnost u atmosferi crvenog patuljka može biti iznimno važan znak.

Tim sa Sveučilišta Keele i Sveučilišta Exeter analizirao je tisuće zvijezda i izdvojio šest crvenih patuljaka u trima mladim zvjezdanim skupovima. Ti su objekti imali znatno više litija od drugih zvijezda sličnog spektralnog tipa.

Voditelj istraživanja Robin Jeffries sa Sveučilišta Keele objasnio je da je litij u takvim zvijezdama lako prepoznatljiv jer ga ondje gotovo ne bi trebalo biti. Čak i mala količina, rekao je, ističe se kao boja bačena na prazno platno.

Zvijezde su možda progutale nekoliko Zemljinih masa stjenovitog materijala

Najuvjerljivije objašnjenje, prema autorima istraživanja, jest da su te zvijezde progutale materijal iz okolnih planetarnih sustava. Analiza upućuje na ukupnu količinu od otprilike 3 do 10 Zemljinih masa stjenovitog planetarnog materijala.

To ne znači nužno da je svaka zvijezda progutala jedan potpuno oblikovan planet nalik Zemlji. U igri mogu biti i manja stjenovita tijela, planetezimali ili građevni blokovi planeta koji su još uvijek sadržavali litij. Kada je takav materijal završio u zvijezdi, njezina atmosfera dobila je svježu kemijsku oznaku.

Takvi događaji dugo su se smatrali mogućim, pa čak i vjerojatnim dijelom ranog razvoja planetarnih sustava. Mladi sustavi nisu stabilni od početka. Orbite se mijenjaju, tijela se sudaraju, a dio materijala može završiti u samoj zvijezdi.

Mladi zvjezdani skupovi dali su jasniji kemijski trag

Istraživači su se oslonili na spektroskopske podatke iz istraživanja Gaia-ESO. Takva mjerenja omogućuju astronomima da iz svjetlosti zvijezde odrede kemijski sastav njezine atmosfere.

Ključna je bila činjenica da se proučavane zvijezde nalaze u mladim zvjezdanim skupovima. Ondje se za mnoge zvijezde može znatno preciznije odrediti dob i masa, a nastale su iz istog ili vrlo sličnog početnog materijala. Zbog toga se kemijska odstupanja lakše izdvajaju od uobičajenih razlika među zvijezdama.

U ovom slučaju odstupanje je bio litij. Ako je objašnjenje točno, takvi bi tragovi mogli astronomima pokazati koliko često mlade zvijezde gutaju planetarni materijal i u kojoj se fazi razvoja planetarnog sustava to događa.

Istraživanje se dotiče i ranog Sunčeva sustava. Autori navode da su slični procesi možda zahvatili i naš sustav dok su se oko mladog Sunca još oblikovali planeti, planetesimali i preostali stjenoviti materijal.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.