Es ist erstaunlich, was Astronomen aus der Ferne herausfinden können, und dazu könnte jetzt auch gehören, ob ein Stern irgendwann in seiner Geschichte ein paar Planeten gefressen hat. Durch die Betrachtung der vorhergesagten Elemente, aus denen ein Stern besteht, und aller Veränderungen könnte dies ein Schlüssel sein, um herauszufinden, ob Planeten vom Stern verschluckt wurden.
„Stellen Sie sich vor, dass der Stern ursprünglich felsige Planeten wie die Erde gebildet hat. Stellen Sie sich außerdem vor, dass es auch Gasriesenplaneten wie Jupiter gebildet hat“, sagte Trey Mack, ein Doktorand der Astronomie an der Vanderbilt University, der die Forschung leitete.
„Die Gesteinsplaneten bilden sich in der Nähe des Sterns, wo es heiß ist, und die Gasriesen bilden sich im äußeren Teil des Planetensystems, wo es kalt ist. Sobald die Gasriesen jedoch vollständig ausgebildet sind, beginnen sie, nach innen zu wandern, und dabei beginnt ihre Schwerkraft, die inneren Gesteinsplaneten zu ziehen und zu zerren. Wenn genügend Gesteinsplaneten in den Stern fallen, werden sie ihn mit einer bestimmten chemischen Signatur versehen, die wir erkennen können.“
Sterne bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium (98%), was bedeutet, dass andere Elemente nur etwa 2% des Sterns ausmachen. Diese Elemente (die alle schwerer sind als Wasserstoff und Helium) werden als Metalle bezeichnet, und wenn es um die Häufigkeit von Eisen geht, wird manchmal der Begriff 'Metallizität' verwendet, der sich auf das Verhältnis von Eisen zu Wasserstoff bezieht.
Um frühere Studien zur Metallizität und zur Entstehung von Planeten zu erweitern, untersuchte Mack sonnenähnliche Sterne, um die Häufigkeit von 15 Elementen zu erkennen, insbesondere von solchen wie Aluminium, Silizium, Kalzium und Eisen, die als Grundlage von Gesteinsplaneten wie der Erde gelten .
Die Astronomen untersuchten die sonnenähnlichen Doppelsterne HD 20781 und HD 20782, die mit derselben chemischen Zusammensetzung begannen, da sie sich beide in derselben Gas- und Staubwolke befanden. Ein Stern beherbergt zwei neptungroße Planeten, während der andere einen jupitergroßen Planeten hat.
„Bei der Analyse des Spektrums der beiden Sterne stellten die Astronomen fest, dass die relative Häufigkeit der feuerfesten Elemente deutlich höher war als die der Sonne“, erklärte die Vanderbilt University. „Sie fanden auch heraus, dass je höher die Schmelztemperatur eines bestimmten Elements war, desto höher war seine Häufigkeit, ein Trend, der als zwingendes Zeichen für die Aufnahme von erdähnlichem Gesteinsmaterial dient.“
Einer dieser Sterne (der mit dem jupitergroßen Planeten) aß wahrscheinlich 10 Erdmassen, während der andere Stern etwa 20 Erdmassen aß. Zwischen der chemischen Zusammensetzung des Sterns und der Tatsache, dass sich die Gasriesen entweder auf engen oder exzentrischen Umlaufbahnen befinden, bedeutet dies, dass es keine Gesteinsplaneten in den Systemen geben würde. Allgemeiner gesagt, wenn andere Sterne mit diesen Erklärungen übereinstimmen, könnte dies ein Hinweis darauf sein, Gesteinsplaneten zu finden.
„Wenn wir Sterne mit ähnlichen chemischen Signaturen finden, können wir daraus schließen, dass sich ihre Planetensysteme stark von unseren unterscheiden müssen und dass ihnen höchstwahrscheinlich innere Gesteinsplaneten fehlen“, fügte Mack hinzu. 'Und wenn wir Sterne finden, denen diese Signaturen fehlen, dann sind sie gute Kandidaten für die Beherbergung von Planetensystemen, die unserem eigenen ähnlich sind.'
Das Studium war Anfang dieses Monats veröffentlicht im Astrophysical Journal.
Quelle: Vanderbilt-Universität
