Учеными зафиксировано, как за пределами Солнечной системы белый карлик поглощает замерзший фрагмент планеты, богатый водой. Обнаружила "поедание" ледяного планетоида группа астрономов из Университета Уорика в Великобритании. Кроме того, специалисты определили химический состав осколка.
В нашей Солнечной системе считается, что именно кометы и ледяные планетезимали (небольшие твердые объекты в космосе) доставили воду на Землю. Присутствие таких объектов необходимо для зарождения жизни на других планетах, но обнаружить их за пределами нашей системы крайне сложно из-за их небольшого размера, слабой освещенности и необходимости тщательного химического анализа.
В новом исследовании ученые из Уорика с коллегами из Европы и США получили веские доказательства существования в других планетных системах ледяных тел, богатых летучими веществами, способных доставить воду и другие элементы, необходимые для жизни.
Для совершения этого открытия команда использовала ультрафиолетовую спектроскопию космического телескопа «Хаббл» для анализа химического состава далеких звезд. Одна из них, WD 1647+375, выделялась присутствием на своей поверхности летучих веществ — химических элементов с низкой температурой плавления. Хотя атмосфера белого карлика обычно состоит из водорода и гелия, WD 1647+375 также содержала углерод, азот, серу и кислород.
Такой необычный состав был первым признаком того, что WD 1647+375 отличается от других подобных объектов.
Ведущий автор исследования Снехалата Саху (физический факультет Уорикского университета), отметила, что для белых карликов характерно наличие кальция, железа и других металлов, которые они поглощают из разрушенных планет и астероидов. Химический анализ этого материала позволяет понять состав планетезималей за пределами Солнечной системы.
Белые карлики в этом смысле выступают как космические «места преступлений», где элементы упавшей планетезимали оставляют химические следы в атмосфере звезды, позволяя восстановить ее «личность». Обычно обнаруживаются следы каменистых материалов, таких как кальций, но свидетельства поглощения летучих веществ встречаются редко.
Важным признаком ледяных миров является присутствие азота. Ультрафиолетовая спектроскопия показала, что в материале, поглощенном WD 1647+375, содержалось около 5% азота — самое высокое содержание, когда-либо обнаруженное в остатках белого карлика. Также атмосфера WD 1647+375 была значительно богаче кислородом, чем можно было бы ожидать от поглощения каменного объекта, что указывает на ледяную природу поглощаемого тела.
Данные показывают, что звезда поглощала вещество со скоростью 200 000 кг/с на протяжении последних 13 лет. Это означает, что ледяной объект имел диаметр не менее 3 км, что сопоставимо с размером кометы. Однако этот размер может быть намного больше.
В целом, данные указывают на то, что WD 1647+375 "пожирает" ледяную планетезималь, состоящую на 64% из воды.
Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Изображение: художественное представление белого карлика WD 1647+375, поглощающего ледяные фрагменты планеты, похожей на Плутон, что приводит к появлению химической сигнатуры, выявленной в ходе этого исследования. Источник: Снехалата Саху/ Уорикский университет
