Планеты загрязняют свое солнце

[ruralmih]

Астрономы долго искали ответ на вопрос, почему звезды, вокруг которых обращаются планеты, содержат значительно больше металлов, чем звезды, не имеющие при себе планет. Ответ найден: оказывается, планеты виноваты в загрязнении атмосферы своей звезды.
Через несколько лет после открытия первых планет за пределами Солнечной системы ученые обратили внимание на странное совпадение: планеты оказывали явное предпочтение звездам, в состав которых входило относительно большое количество железа. Звезды, вокруг которых обращаются открытые астрономами далекие планеты, содержат в два раза больше тяжелых элементов, чем «одинокие» звезды, не имеющие при себе планет. Что бы это могло значить?


Может быть, именно звезды с высоким процентом тяжелых элементов располагают условиями для образования планет? Или наличие планет является причиной накопления железа на поверхности звезды? В первом случае звезды, являющиеся , центрами планетных систем, должны быть намного богаче железом, чем звезды без планет. Во втором случае следует признать, что повышенное количество металла находится только на поверхности звезды, поскольку на нее, словно дождь, выпадают вещества с планет и загрязняют атмосферу.

Но какая из этих версий ближе к истине? Ученые попытались это выяснить. Астрономы делают выводы о составе поверхностных слоев далеких звезд на основании спектрального анализа их излучения.Распознать наличие загрязнений и его степень не представляется возможным.
Чтобы внести относительную ясность в этот вопрос, группа астрономов сосредоточила усилия на изучении красных гигантов, поскольку эти звезды в принципе иначе расходуют свои внутренние ресурсы водорода, чем преимущественно исследуемые небольшие молодые звезды солнечного типа. Кроме того, красные гиганты значительно больше и холоднее.

Наше Солнце сейчас является молодой звездой с небольшой массой, но через несколько миллиардов лет оно тоже остынет, расширится и превратится в такую же гигантскую звезду. При исследовании 14 гигантских звезд, имеющих свои планеты, ученые обнаружили, что в этих системах иная ситуация, нежели в планетарных системах вокруг молодых звезд. - Гигантские звезды не отличаются повышенным процентом содержания металлов, даже если они имеют собственные планеты, - комментирует результаты исследования сотрудник Европейской обсерватории ЕСО Люка Паскини. - Особенности звезд, вокруг которых обращаются планеты, по всей вероятности, исчезают по мере старения этих звезд.
строномы предполагают, что причиной этого являются различные структуры обоих типов звезд: красные гиганты имеют в себе огромную, по сравнению с нормальными звездами, зону, в которой газ полностью перемешивается. Вещество, выпадающее на поверхностные слои красного гиганта, перемешивается очень быстро, и концентрация примеси сразу же уменьшается, так что ее наличие уже невозможно обнаружить.

- Простейшее объяснение состоит в том, что подобные Солнцу звезды содержат так много металла, потому что их атмосфера загрязнена, - полагает Арти Хатцес, директор Астрономической обсерватории в Тюрингии, где производились соответствующие наблюдения.
В фазе формирования системы планет, звезда окружена так называемым протопланетарным диском, в котором образуются планеты. Часть вещества из этого диска выпадает на молодое солнце и загрязняет его атмосферу. Потом, когда это солнце стареет и превращается в гигантскую звезду, загрязнения так перемешиваются и их концентрация настолько уменьшается, что их уже невозможно обнаружить.
- Это напоминает тирамису или капуччино, - поясняет Люка Паскини.
- Какао-порошок - только тонкий слой на поверхности напитка.

[AlAn]

БСК

[Дарья Аристова]

- Простейшее объяснение состоит в том, что подобные Солнцу звезды содержат так много металла, потому что их атмосфера загрязнена, - полагает Арти Хатцес, директор Астрономической обсерватории в Тюрингии, где производились соответствующие наблюдения.
В фазе формирования системы планет, звезда окружена так называемым протопланетарным диском, в котором образуются планеты. Часть вещества из этого диска выпадает на молодое солнце и загрязняет его атмосферу. Потом, когда это солнце стареет и превращается в гигантскую звезду, загрязнения так перемешиваются и их концентрация настолько уменьшается, что их уже невозможно обнаружить.

Спорные, мягко говоря, утверждения... А похоже просто на бред, извините! И можно ссылку на первоисточник? Если он есть. 

[Parfen]

Наше Солнце сейчас является молодой звездой

Молодая такая звезда пяти миллиардов лет 
Или нашей даме мы больше 18-ти миллионов не даем? 

[Klapaucius]

1. В моделях эволюции звёзд куда "сразу" деваются металлы из первичного вещества (и вообще всё что тяжелее водорода включая даже гелий)?
а) остаются равномерно перемешанными
б) концентрируются к центру
в) есть возможность их удержания в верхних слоях начиная с некоторых этапов начальной эволюции (или выдавливания в верхние слои).

Вопрос не так тривиален, как кажется. То, что частицы с бОльшим атомным весом абсорбируются к центру, или наоборот "всплывают", или атомный вес на это не влияет - надо ещё как-то обосновать (я прошу даже не расчётов, а однозначного утверждения того, отвечают ли эти существующие расчёты на это исчерпывающе или нет).

2. В случаях "а" и "в" возможны варианты существования такой гипотезы.

строномы предполагают, что причиной этого являются различные структуры обоих типов звезд: красные гиганты имеют в себе огромную, по сравнению с нормальными звездами, зону, в которой газ полностью перемешивается. Вещество, выпадающее на поверхностные слои красного гиганта, перемешивается очень быстро, и концентрация примеси сразу же уменьшается, так что ее наличие уже невозможно обнаружить.

Вот наверное ключевая фраза, бред она или нет? К тому же, например, если у обычной звезды структура слоёв одна, то у красного гиганта как раз во внешние слои металлы могут не попадать (?), независимо от наличия в прошлом планетной системы и протопланетного облака.

[Karen]

Спорные, мягко говоря, утверждения... А похоже просто на бред, извините! И можно ссылку на первоисточник? Если он есть. 

Спорные, да. Бред, не знаю. Есть два вопроса в статье. Первый вопрос: почему звезды с планетными дисками покажут более металличность чем звезды без планетных дисков? Второй: Почему красные гиганты с планетами больше не покажут увеличение металличности? Их гипотеза накопления железа на поверхности молодых звезд, и потом, перемешение когда звезда становится красным гигантом мне кажется не неразумным...а я не астрофизик и не помню подробностей университетских уроков звездных атмосфер и звездых внутренностей.

ruralmih, нам определенно нужна ссылка на оригинал.

[Дарья Аристова]

Спорные, да. Бред, не знаю.

Прошу прощения, если погорячилась.

почему звезды с планетными дисками покажут более металличность чем звезды без планетных дисков?

Тут, если я понимаю автора первого поста, два варианта:  "Может быть, именно звезды с высоким процентом тяжелых элементов располагают условиями для образования планет? Или наличие планет является причиной накопления железа на поверхности звезды?"

Мне всегда казалось, что именно вокруг звезд, в состав которых входят элементы тяжелее водорода и гелия, то есть звезды населения I, образуются планеты. Солнце тоже в их числе. Так что гипотеза о том, что планеты влияют на "металличность" звезд мне представляется немного неправдоподобной.

В любом случае, нужна ссылка! Если ее не будет, то получается, что мы просто так сотрясаем воздух.

[vagabond]

[ Есть два вопроса в статье. Первый вопрос: почему звезды с планетными дисками покажут более металличность чем звезды без планетных дисков? Второй: Почему красные гиганты с планетами больше не покажут увеличение металличности? Их гипотеза накопления железа на поверхности молодых звезд, и потом, перемешение когда звезда становится красным гигантом мне кажется не неразумным...а я не астрофизик и не помню подробностей университетских уроков звездных атмосфер и звездых внутренностей.

1. У нас пока нет надежной статистики - у каких звезд есть планеты, у каких нет. Сейчас мы может обнаруживать только некоторые "удобно расположенные" планеты.
Но, тем не менее, непонятно в чем вопрос? Планеты образуются из остатков того же протозвездного облака, что дало жизнь звезде. Если в этом облаке (а, значит, и у образовавшейся звезды) мало тяжелых элементов, в первую очередь, металлов, планетам не из чего образоваться. Если много - планеты обязательно образуются.

2. Почему у красных гигантов низкая металличность? Здесь, могу только предполагать. Думаю, когда звезда "распухает", превращаясь в красный гигант, в ее распухающие верхние слои и атмосферу почему-то (?) попадает мало металлов, оставаясь на глубине. Они не то, чтобы "перемешиваются", они просто не "распухают" (или делают это в недостаточной степени) вместе со всей звездой.

[zverolovlev]

Ага, если и планеты и звезда образовались из одного облака, как вообще можно говорить о том что планеты загрязняют звезду? Скорее, это планеты есть у звёзд второго и более поколений, где много тяжёлых элементов, а красные гиганты - отдельный случай, их средняя плотность меньше плотности воздуха, металлы и тяжёлые элементы могут просто концентрироваться в глубине. Бредовая всё же статья, наверное опять журноламеры что-то напутали.

[Yarilo]

После момента Большого Взрыва во Вселенной существовали атомы только двух элементов: водорода и гелия. Элементы тяжелее гелия появились в результате ядерных реакций в недрах звезд, а вне звезд их все еще не было. Во внезвездном пространстве элементы тяжелее гелия образовались при помощи сверхновых, постепенно в течение миллиардов лет увеличивая свое соотношение с водородом и гелием. И появились холодные тела. А те отчасти попадают в звезда и при этом загрязняют.



Рисунок из сайта "В мире науки"
ТЕРЯЯ «ХИМИЧЕСКИЕ КЛЮЧИ» К ТЕОРИИ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА 
Вселенная почти полностью состоит из водорода и гелия, образованного в первые три минуты после Большого взрыва. Звезды перерабатывают некоторое количество водорода в гелий, но пока не так много. Наблюдаемые данные об относительном составе этих элементов являлись главным фактором в понимании Большого взрыва. В будущем же, когда звезды продолжат преобразование вещества в своих недрах, эта информация потеряет свою ценность, т.к. перестанет быть характеристикой одного только Большого взрыва.

[Karen]

Без возможности идти на источник, нам надо использовать информацию в статье выше. Старалась заново найти что-то, без успехи.

Суть всего этого в "что случилось раньше?": металличность звезды - это причина или результат? Звезда с высокой концентрацией тяжелых элементов причинить развитие планет, или развитие планет причинить сосредоточеность тяжелых элементов в поверхности (точнее атмосфере) звезды? Эта звезда может иметь тот же химический состав (в целом) как и похожая звезда без планет, а спектр появляется более металлична. Помним, что спектр покажет состав атмосферы звезды, не внутренности. Подержка теории этого человека в том что в красных гигантов есть перемешение во всех слоях звезды, и астрономы не наблюдают разницу металличности между звездами с планетами и тем без планет. В то же время, эту разницу наблюдают в звездах главной последовательности. Разумно? С точки зрения не-эксперта, да. Правильно? Не знаю. Астрофизики, хотите ли вы выразать свое мнение?

[Karen]

Нашла это (по-английски) http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0801/0801.3336v1.pdf. Абстракт на странице 119, и часть о металличности начинается в конце странице 125 (раздел 4.2 Stellar Metallicity and Planets). Выше упомянутая статья, кажется, неплохо резюмирует результаты.

[Дмитрий Вибе]

http://arxiv.org/abs/0707.0788

[Karen]

Спасибо. Дмитрий!

[AlAn]

Астрономы долго искали ответ на вопрос, почему звезды, вокруг которых обращаются планеты, содержат значительно больше металлов, чем звезды, не имеющие при себе планет. Ответ найден: оказывается, планеты виноваты в загрязнении атмосферы своей звезды.

Вы бы хоть немного посчитали сначала. Массы всех планет, если исключить водород, составляют тысячные доли от массы Солнца. Даже если ВСЕ планеты упадут на Солнце, загрязнение будет несколко промиль!

[Karen]

В ссылке Дмитрия Вибе говорят об аккреции металлического материала из диска. Было бы много больше тяжелых элементов в диске чем то что становилось часть планет.

[AlAn]

В ссылке Дмитрия Вибе говорят об аккреции металлического материала из диска. Было бы много больше тяжелых элементов в диске чем то что становилось часть планет.

Если звезды не первого поколения, они должны быть обогощены тяжелыми элементами, а аккреционный диск - это еще не планеты.

[Karen]

В ссылке Дмитрия Вибе говорят об аккреции металлического материала из диска. Было бы много больше тяжелых элементов в диске чем то что становилось часть планет.

Если звезды не первого поколения, они должны быть обогощены тяжелыми элементами, а аккреционный диск - это еще не планеты.

Аккреционый диск источник обогощения атмосферы ("поверхности") звезды перед тем что планеты формировали. И возможно я не правильно, но думаю что это "обогощение" значит разница между звездами населения-1--обогощены и не обогощены, не разница между населением-1 и 2. Надо искать в статье, а я не видела ссылку там на традиционные населения. Поэтому, и из того что мы говорим о современных звездах, не о звездах возраста много миллиардов лет, думаю что авторам "понятно" что все население-1. Поправления, кто-нибудь?

[AlAn]

В ссылке Дмитрия Вибе говорят об аккреции металлического материала из диска. Было бы много больше тяжелых элементов в диске чем то что становилось часть планет.

Если звезды не первого поколения, они должны быть обогощены тяжелыми элементами, а аккреционный диск - это еще не планеты.

Аккреционый диск источник обогощения атмосферы ("поверхности") звезды перед тем что планеты формировали. И возможно я не правильно, но думаю что это "обогощение" значит разница между звездами населения-1--обогощены и не обогощены, не разница между населением-1 и 2. Надо искать в статье, а я не видела ссылку там на традиционные населения. Поэтому, и из того что мы говорим о современных звездах, не о звездах возраста много миллиардов лет, думаю что авторам "понятно" что все население-1. Поправления, кто-нибудь?

Иначе говоря, планеты формируются из остатков того, что породило звезду, и естественно, планеты загрязнять звезду не могут.

[Karen]

Правильно, точнее, наличие планет загрязняет звезду (через вещество в диске).

И о населениях: когда я думала об этом, пришла к заключению что в этом обсуждении, разделение звезд слишком сложно чтобы просто сказать "население-1" и "население-2" как в "старых временах" когда мы научили астрономию ( ). Вместо этого, в этой статье говорят просто о металличности, и это ничего не подразумевает о возрасте или место формировании звезд в галактики, и т. д.