После того как были открыты первые экзопланеты, учёные обнаружили у них нечто непонятное. Большинство звёзд, вокруг которых обращаются такие планеты, имеют повышенное содержание металлов. Учёные имели много различных мнений по этому поводу, однако точку в этих спорах решил поставить астроном Люка Пасквини (Luca Pasquini) из Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory — ESO) вместе со своими коллегами из Германии, Италии, Испании и Бразилии.
Одной из главных проблем в этой истории был вопрос о том, что было раньше – курица или яйцо. Вернее, вопрос о том, влияет ли изобилие металлов на формирование планет или, наоборот, «засоряет» ли металлами звезду «планетарный мусор» из газопылевой смеси планетарного диска.
Основная трудность — сложность получения достоверных сведений о том, что находится внутри далёких звёзд — наблюдения позволяют получить представления лишь о том, что в верхних слоях.
Чтобы понять это явление, Пасквини и его команда решили подвергнуть отдельному изучению на предмет «металличности» красные гиганты. Напомним, что эти объекты представляют собой крупные раздувшиеся звёзды, которые некогда выглядели примерно как Солнце.
Исследовав 14 красных гигантов, имеющих планеты, Пасквини пришёл к выводу, что такие звёзды имеют незначительное содержание металлов по сравнению с другими звёздами с планетарными системами.
Проанализировав эту ситуацию, астрономы пришли к заключению, что это различие связано с размером конвективной зоны – одной из внешних оболочек, в которой происходит сильное перемешивание газа. У красных гигантов эта зона очень велика – она в 35 раз больше, чем, например, у Солнца.
Что же касается металлов, то, согласно выводам исследователей, они поступают в эту зону снаружи, и их относительное содержание в конвективной зоне оказывается очень низким у красных гигантов.
У остальных звёзд, у которых конвективная зона невелика, эти металлы вместе с другими веществами попадают в неё из планетарного диска и сильно не перемешиваются с остальным содержимым звезды. При этом они остаются практически на поверхности и могут быть легко зарегистрированы.
По словам Пасквини, такое устройство напоминает десерт тирамису или кофе капучино, которые посыпаются какао-порошком только сверху, без размешивания. Соответственно, у красных гигантов похожая «посыпка» из материала планетарного диска тоже когда-то была снаружи, но теперь она перемешана.
Статью, рассказывающую об этом исследовании, не принял ни один кулинарный журнал, поэтому она будет опубликована в журнале «Астрономия и астрофизика» (Astronomy & Astrophysics). А пока что её можно прочитать на сервере препринтов arXiv.org.
Читайте также о том, как астрономы заглянули внутрь красного гиганта, а ещё о других красных гигантах — создающем планетарную систему соседней звезды, поглотившем соседа и содержащем анионы.
