Международная группа астрономов предложила способ выявлять случаи, когда звезда поглощала каменистую планету. Метод основан на содержании бериллия — редкого элемента, доля которого в земной коре составляет около 0,0004%, а во Вселенной встречается ещё реже. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.
Учёные изучили двойную систему HD 129171 и HD 129209, расположенную примерно в 180 световых годах от Земли. Обе звезды похожи на Солнце по магнитной активности, химическому составу и физическим характеристикам. При этом содержание металлов в них различается, хотя двойные звёзды обычно формируются из одного облака молекулярного газа и должны иметь близкий химический состав.
Наблюдения проводили по спектрам, полученным с помощью Очень большого телескопа и ультрафиолетово-видимого эшелле-спектрографа UVES. Особое внимание исследователи уделили тугоплавким элементам, из которых состоят каменистые планеты: железу, магнию, кремнию, кальцию и титану. В звезде HD 129171 также оказалось больше лития и бериллия, что указывает на возможное поглощение планетного вещества.
Бериллий удобнее использовать как признак такого события, чем литий. Стабильные изотопы бериллия не образуются в процессе звёздного нуклеосинтеза: небольшая его часть появилась после Большого взрыва, а остальное вещество сформировалось под воздействием космических лучей. «Литий уже использовался как возможный индикатор поглощения планет, но он сравнительно легко разрушается. Бериллий устойчивее, и его химический след может сохраняться дольше», — пояснила первый автор работы Энн Ратсман, докторант Института астрономии, геофизики и атмосферных наук в Бразилии, в пресс-релизе FAPESP.
Расчёты показали, что различия в составе пары можно объяснить поглощением звездой HD 129171 примерно 11,2 массы Земли каменистого вещества. Оно могло принадлежать одной крупной планете или нескольким небольшим телам, однако эффективное перемешивание вещества внутри звёзд солнечного типа не позволяет различить эти варианты. Авторы исследования, опубликованного под названием «Поглощение планеты в химически аномальной паре HD 129171/HD 129209», считают бериллий диагностическим признаком подобных событий.
Возможность поглощения каменистых планет важна и для оценки распространённости систем, похожих на Солнечную. В нашей системе планеты движутся по относительно стабильным орбитам с небольшим эксцентриситетом, тогда как в других системах гравитационные возмущения могут отправлять внутренние планеты к звезде. «Жизни недостаточно миллиардов лет для возникновения и развития. Планета также должна сохранять достаточно стабильную орбиту, чтобы пережить значительные гравитационные возмущения», — сказала Ратсман.