天文学家识别行星吃星星的化学特征

Vanderbilt University的研究人员开发了一个新的模型，以元素显示了星形元素的化学特征，并揭示了如何通过摄取地球的行星改变签名。

一些像阳光一样的恒星是“地球饮食者”。在他们开发期间，他们摄取了大量的岩石材料，从中制作了像地球，火星和金星这样的“陆地”行星。

Trey Mack，Vanderbilt University的天文学学生，开发了一种模型，估计这种饮食对星星的化学成分的影响，并用它来分析一对双星，两星都有自己的行星。

该研究的结果在Astrophysical Journal中在线发表。

“特雷表明，我们可以确定将明星的化学特征进行详细模拟元素的元素，并确定如何通过摄取地球的行星进行签名改变，”天文学凯文斯坦斯的Vanderbilt教授称学习。“在获得给定明星获得高分辨率频谱之后，我们实际上可以详细地检测签名，元素元素。”

根据天文学家，这种能力大大增加了天文学家对行星形成过程的理解，以及援助正在进行的地球产前的外产内部。

首先，一些背景：星星由98％以上的氢和氦组成。所有其他元素占群众的占少于2％。天文学家任意地将所有元素定义为比氢和氦更重的元素，作为金属，并已掺入术语“金属性”中，以指在星形化妆品中的熨斗与氢的相对丰度与氢的比例。

自1990年代中期以来，当天文学家制定了大量探测郊球行星的能力时，有几项研究试图将星形金属与行星形成联系起来。在一个这样的研究中，Los Alamos国家实验室的研究人员认为，具有高金属性的星星更有可能开发行星系统，而不是低金属性的行星系统。另一项研究得出结论，热木星大小的行星被发现主要是具有高金属性的恒星，而较小的行星被发现具有各种金属含量的圆形星星。

建立在坦帕大学的Coauthor Simon Schuler的工作，他们扩大了恒星化学成分超出了恒星的铁含量，Mack通过观察了相对于其中15个特定元素的丰度进一步进一步迈出了这类分析。太阳。他对铝，硅，钙和铁等元素特别感兴趣，熔点高于1,200华氏度（600摄氏度），因为这些是用作地球状行星的构建块的耐火材料。

Mack，Schuler和Stassun决定将该技术应用于地球托管二进制对指定的HD 20781和HD 20782。两颗恒星应该从同一云和天然气中凝结出来，因此两者都应该开始采用相同的化学组成。这个特定的二进制对是第一个发现的星星都有自己的行星。

二进制对中的恒星都是类似于太阳的G-Class Dwarf星。一颗星是由两个海王星大小的行星紧密倾斜的。另一个拥有一个遵循高度偏心的轨道的木星尺寸的行星。他们的行星系统的差异使两颗恒星的理想选择用于研究外部的内部网和其恒星宿主的化学成分。

当他们分析两颗星的光谱时，天文学家发现耐火元件的相对丰度明显高于太阳的相对丰富。他们还发现，特定元素的熔化温度越高，其丰富越高，其趋势是一种令人兴奋的地球状岩石材料的诱惑。他们计算说，每个双胞胎都必须使用额外的10-20大量的岩石材料来产生化学特征。具体来说，与木星大小的行星的明星似乎已经吞下了额外的十个地球群，而两个海王星大小的行星的明星又落下了额外的20。

结果支持星星的化学成分和其行星系统的性质所连接的命题。

如果我们可以确定一个特定的星星是否可能通过将光线分解为单一的高分辨率频谱并分析它来确定一个特定的星星，并且分析它？上面显示了太阳的光谱。暗带由星形外层的特定化学元素产生，如氢气或铁，吸收特定的光频率。通过仔细测量每个暗频段的宽度，天文学家可以确定氢，铁，钙，钙和其他元素在远处的恒星中存在。新模型表明，一个G-Class Star，铝，硅和铁等耐火元素的水平明显高于太阳中的那些，可能没有任何地球状行星，因为它已经吞下了它们。（n.a.sharp，noao / nso / kitt峰fts / aura / nsf）

“想象一下，这颗明星最初形成了像地球这样的岩石行星。此外，想象一下，它也形成了木星等气体巨星，“麦克说。“岩石行星在靠近星形的区域中形成热的恒星，气体巨头在寒冷的行星系统的外部形成。然而，一旦气体巨头完全形成，他们就开始向内迁移，并且就像他们一样，他们的重力开始拉动和拉动内部岩石行星。

“随着正确的拉动和拉扯，气体巨头很容易强迫岩石的星球进入恒星。如果足够的岩石行星落入明星，他们将用我们可以检测到的特定化学签名。“

在这个逻辑之后，其中任何一个二进制双胞胎都拥有陆地行星。在一个双胞胎上，两个海王星大小的行星都是密切的轨道，在地球和太阳之间的距离。在另一个双胞胎上，木星大小的星球在行星系统的外部到达时花了很多时间，但它的偏心轨道也会使其带来极近的明星。天文学家推测，恒星与两个海王星大小的行星摄取比其双胞胎更多的陆地材料的原因是因为两个行星在将材料推入其恒星时比单个木星大小的行星在将材料推入其星中。

如果吞下岩石行星的G级星星的化学特征被证明是普遍的，“当我们找到具有类似化学特征的明星时，我们将能够得出结论，他们的行星系统必须与我们自己的行星系统非常不同，他们最有可能是截然不同的缺乏内在的岩石行星，“麦克说。“当我们发现缺乏这些签名的明星时，他们是托管类似我们自己的行星系统的良好候选人。”

添加了stassun：“这项工作揭示了恒星形成行星的问题是否实际上是错误的问题。真正的问题似乎是一颗星的行星，避免被父母明星吃掉的命运？“

该研究得到了国家科学基金会赠送AAG AST-1009810和Paare AST-0849736。

出版物：Claude E. Mack III，等，“”行星宿主的详细丰富的广泛二进制文件“。I.行星形成在20782/81？，“2014，APJ，787,98的大气中的氛围中的刻录化学签名。 DOI：10.1088 / 0004-637X / 787 / 2/98

研究报告的PDF副本：举办广场宽二进制文件的详细丰富。I.行星形成在HD 20782/81的大气中印记化学签名吗？

图像：N.A.Sharp，Noao / NSO / KITT峰FTS / Aura / NSF