В поисках разума: астрофизикам удалось найти "короткую дорогу" к инопланетянам

Относительно спокойная история развития нашей Солнечной системы способствовала появлению и процветанию жизни на Земле. Чтобы найти, где ещё в космосе могут существовать живые организмы, нужно сузить круг поиска, чтобы определить системы с таким же мирным прошлым, как и у нашей планеты.

Приблизительно 30 лет астрономы изучают вращающиеся вокруг звёзд планеты, часть из которых сильно отличаются от нашей Солнечной системы. В отличие от стабильной и почти круговой траектории "наших" планет, чьи орбиты почти не претерпели изменений с момента своего образования, многие планетные системы, вращающиеся вокруг других звезд, в прошлом претерпевали метаморфозы.

Как сообщается в статье из журнала Nature Astronomy, астрофизики установили, что от 20% до 35% подобных Солнцу звезд "питаются" собственными планетами. Наиболее близкая к истине цифра составляет 27%. Следовательно, по крайней мере четверть планетных систем, вращающихся вокруг звёзд, похожих на Солнце, имели очень хаотичное и динамичное прошлое.

Двойные звезды помогут обнаружить жизнь в космосе

Гравитация экзопланетных систем, в которых отмечается значительное перемещение больших или средних планет, могла также нарушить траектории движения других планет или даже столкнуть их на нестабильные орбиты.

Касательно большинства таких динамичных систем возникает вероятность, что некоторые планеты попали в "сферу влияния" материнской звезды. До недавнего времени не имелось данных, насколько распространены подобные хаотические системы по сравнению с более тихими системами, такими как наша, что способствовало расцвету жизни на Земле. Этого удалось добиться, проанализировав химический состав двойных звёзд.

Двойные звёзды — их также называют двойными системами — состоят из двух вращающихся вокруг друг друга звёзд. Поскольку обе звезды обычно образовались в одно и то же время из одного и того же газа, они должны содержать одинаковое сочетание элементов.

Астрофизики приближаются к поиску внеземных цивилизаций

После изучения химического состава 107 двойных систем похожих на Солнце звёзд посредством анализа спектра излучаемого ими света было установлено, сколько звёзд содержат больше планетарного материала, чем их звезда-компаньон.

Различия в химическом составе обусловлены "поеданием" планет.

1. Звёзды с более тонким внешним слоем имеют более высокую вероятность быть обогащёнными железом по сравнению со своим спутником. Такой подход вписывается в гипотезу "поедания планет", так как, когда планетарный материал растворяется в более тонком слое, он сильно изменяет химический состав слоя.
2. Более богатые железом и другими элементами скалистых планет звёзды также содержат больше лития, чем их спутники. Литий быстро разрушается в звёздах, в то время как он сохраняется на планетах. Аномально высокий уровень лития в звезде должен был появиться после образования звезды, что соответствует идее о том, что литий переносился планетой, пока не был "съеден" звездой.
3. Звёзды, содержащие больше железа, чем их спутник, также содержат его больше, чем аналогичные звёзды в Галактике. Однако те же самые звёзды имеют стандартное содержание углерода, который является летучим элементом и по этой причине не переносится скальными породами. Следовательно, эти звёзды были химически обогащены скальными породами планет или планетным материалом.

Результаты данного исследования — это прорыв в звёздной астрофизике и исследовании экзопланет. Оказалось, что "поедание планет" не только может изменить химический состав подобных Солнцу звёзд, но и то, что значительная часть их планетных систем пережила очень динамичное прошлое, в отличие от нашей Солнечной системы.

Таким образом, перед учёными открывается возможность использования химического анализа для определения звёзд, которые с большей вероятностью могут оказаться аналогом нашей Солнечной системы. Без этого метода попытки отыскать среди миллиона звёзд вторую Землю будут похожи на поиск иголки в стоге сена.