NASAs Hubble-rumteleskop har fundet byggestenene til planeter i jordstørrelse på et usandsynligt sted - atmosfærerne fra et par udbrændte stjerner kaldet hvide dverge.
Dette er en kunstners indtryk af en hvid dværg (udbrændt) stjerne, der hæver klippeaffald efterladt af stjernens overlevende planetariske system. Det blev observeret af Hubble i Hyades-stjerneklyngen. Nederst til højre kan en asteroide ses falde mod en Saturn-lignende støvskive, der omkranser den døde stjerne. Indfaldende asteroider forurener den hvide dværgs atmosfære med silicium. Kredit: NASA, ESA og G. Bacon (STScI)
Disse døde stjerner er placeret 150 lysår fra Jorden i en relativt ung stjerne klynge, Hyades, i stjernebilledet Tyren. Stjerneklyngen er kun 625 millioner år gammel. De hvide dværge bliver forurenet af asteroidlignende affald, der falder ned på dem.
Hubbles Cosmic Origins Spectrograph observerede silicium og kun lave niveauer af kulstof i de hvide dværgeres atmosfærer. Silicium er en vigtig ingrediens i det stenede materiale, der udgør Jorden og andre faste planeter i vores solsystem. Carbon, der hjælper med at bestemme egenskaber og oprindelse for planetarisk affald, er generelt udtømt eller fraværende i stenet, jordlignende materiale.
”Vi har identificeret kemiske beviser for byggestenene i stenede planeter,” sagde Jay Farihi fra University of Cambridge i England. Han er hovedforfatter af en ny undersøgelse, der vises i de månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. ”Da disse stjerner blev født, byggede de planeter, og der er en god chance for, at de i øjeblikket beholder nogle af dem. Det materiale, vi ser, er bevis på dette. Affaldet er mindst lige så stenet som de mest primitive jordlegemer i vores solsystem. ”
Denne opdagelse antyder, at stenet planetmontering er almindeligt omkring stjerner, og den giver indsigt i, hvad der vil ske i vores eget solsystem, når vores sol brænder ud 5 milliarder år fra nu.
Farihis forskning antyder, at asteroider, der er mindre end 160 kilometer brede, sandsynligvis blev revet fra hinanden af de hvide dværgeres stærke tyngdekræfter. Asteroider menes at bestå af de samme materialer, der danner jordiske planeter, og at se bevis for asteroider peger på muligheden for jordstørrede planeter i det samme system.
Det pulveriserede materiale kan være trukket ind i en ring omkring stjernene og til sidst tragtet på de døde stjerner. Silicium kan være stammet fra asteroider, der blev strimlet af de hvide dværgeres tyngdekraft, da de vred sig for tæt på de døde stjerner.
”Det er vanskeligt at forestille sig en anden mekanisme end tyngdekraften, der får materialet til at komme tæt nok til at regne ned på stjernen,” sagde Farihi.
På samme måde, når vores sol brænder ud, vil balancen mellem tyngdekræfter mellem solen og Jupiter ændre sig og forstyrre det vigtigste asteroidebælte. Asteroider, der svinger for tæt på solen, vil blive brudt op, og affaldet kunne trækkes ind i en ring omkring den døde sol.
Ifølge Farihi er det at bruge Hubble til at analysere atmosfærerne i hvide dværge den bedste metode til at finde underskrifterne til fast planetkemi og bestemme deres sammensætning.
”Normalt er hvide dværge som blanke papirstykker, der kun indeholder lyselementerne brint og helium,” sagde Farihi. ”Tunge elementer som silicium og kulstof synker til kernen. Den ene ting, hvid dværgforureningsteknikken giver os, som vi bare ikke får med nogen anden planetdetektionsteknik, er kemi af faste planeter. ”
De to "forurenede" Hyades-hvide dværge er en del af holdets søgning efter planetarisk affald omkring mere end 100 hvide dværge, ledet af Boris Gansicke fra University of Warwick i England. Teammedlem Detlev Koester fra University of Kiel i Tyskland bruger sofistikerede computermodeller af hvide dværgstemperaturer til at bestemme forekomsten af forskellige elementer, der kan spores til planeter i Hubble-spektrografdata.
Fahiris team planlægger at analysere flere hvide dværge ved hjælp af den samme teknik til ikke kun at identificere klippernes sammensætning, men også deres forældre.
Via NASA