Когда звезда молодая, она окружена вращающимся диском из газа и пыли, из которого образуются ее планеты. Таким образом, ожидается, что химический состав звезды каким-то образом повлияет на состав планет, вращающихся вокруг нее. Действительно, предыдущие исследования показали, что газовые планеты-гиганты преимущественно образуются вокруг звезд, богатых железом. Но более свежие результаты начали предполагать, что для образования меньших планет не требуется такое высокое содержание железа в своих звездах.
Новая работа команды, в которую входила Джоанна Теске из Карнеги, расширила эту идею, измерив большой набор элементов, помимо железа. Они обнаружили, что звезды с каменистыми планетами размером с Землю в целом химически похожи на звезды с планетами размером с Нептун и на звезды без планет, но не на звезды с газовыми планетами-гигантами.Команда исследовала изобилие 19 различных элементов, обнаруженных в семи звездах, которые вращаются по крайней мере одной каменистой планетой, похожей на Землю, и все они были обнаружены миссией НАСА «Кеплер».
Их работа показывает, что небольшие каменистые планеты, такие как Земля, не образуются преимущественно вокруг звезд, богатых металлическими элементами, такими как железо и кремний. Результат удивителен, потому что железо и кремний являются одними из самых распространенных элементов на каменистых планетах.Их результаты опубликованы в The Astrophysical Journal.
«Было много продолжающихся споров о звездных условиях, необходимых для образования планет», — сказал ведущий автор Саймон Шулер из Университета Тампы. «Наши результаты подтверждают теорию о том, что образование маленьких каменистых планет может происходить вокруг звезд с различным элементным составом».«Это означает, что маленькие каменистые планеты могут быть даже более обычным явлением, чем мы думали ранее», — добавил Теске.
Образование планет из газопылевого диска, окружающего новую звезду, как описано выше, также подняло вопрос о том, истощает ли сам процесс звезды элементами, которые сконцентрированы на планетах. Если так, то это можно использовать для улучшения наших способностей к поиску планет, поскольку поиск звезд, которые показывают признаки такого химического истощения, может сузить круг охоты. Однако ни одна из семи звезд, изученных командой, не показала эту предполагаемую сигнатуру истощения.
«Обнаружение малых планет может быть сложной задачей, поэтому немного разочаровывает то, что у нас нет четкого указателя для поиска их звезд-хозяев», — сказал Теске. Она работает с Полом Батлером из Карнеги над одним из самых продолжительных поисков планет с лучевыми скоростями, в ходе которого они пытаются найти планеты, похожие на Землю. «Однако в то же время наши результаты действительно впечатляют, потому что они означают, что маленькие планеты очень распространены и химически разнообразны».Теске присутствует сегодня на встрече Extreme Solar Systems III, организованной Американским астрономическим обществом и Центром междисциплинарных исследований и исследований в астрономии Северо-Западного университета (CIERA).
Эта работа была частично поддержана грантом и временем телескопа НАСА.Некоторые данные были получены в Центре W.M.
Обсерватория Кека, которая поддерживается фондом W.M. Фонд Кека. Дополнительные данные были получены в Национальной обсерватории Китт-Пик, которая находится в ведении Ассоциации университетов для исследований в области астрономии в соответствии с соглашением о сотрудничестве с Национальным научным фондом.
В исследовании использовался архив экзопланет НАСА, которым управляет Калифорнийский технологический институт по контракту с НАСА.