Красные карлики пожирают планеты земного типа

Астрономы впервые получили прямые свидетельства того, что красные карликовые звёзды могут поглощать собственные планеты. Исследователи из Великобритании проанализировали химический состав тысяч светил и обнаружили аномалии, указывающие на недавние «звёздные обеды».

Учёные из Килского и Эксетерского университетов изучили данные спектроскопического обзора Gaia-ESO. Они сфокусировались на красных карликах — самых маленьких, холодных и распространённых звёздах во Вселенной.

Внимание исследователей привлёк литий. Этот хрупкий химический элемент обычно быстро разрушается в недрах красных карликов из-за экстремально высоких температур. Тем не менее у шести звёзд в трёх молодых скоплениях содержание лития оказалось аномально высоким.

«Даже небольшое количество лития заметно выделяется на фоне обычного состава, словно капля краски на чистом холсте», — поясняет ведущий автор исследования профессор Робин Джеффрис. По его словам, единственное разумное объяснение — поглощение планетного материала, богатого литием.

Красные карлики на 50–200 миллионов лет — именно таков возраст изученных скоплений NGC 2451a, Blanco 1 и NGC 2516. В этот период звёзды уже сформировали радиационное ядро, замедляющее первичное разрушение лития. Но дополнительный литий мог попасть в атмосферу только извне.

Учёные оценили массу поглощённого вещества: от 3 до 10 масс Земли. Причём материал должен быть лишён летучих элементов — то есть напоминать состав каменистых планет земного типа. Такие миры часто обращаются вокруг красных карликов на близких орбитах, где они уязвимы для гравитационных возмущений.

Компьютерные модели формирования планетных систем показывают, что динамические взаимодействия могут приводить к падению планет на звезду. Доля звёзд с литиевыми аномалиями составила 2–3% от всех красных карликов в изученных скоплениях. Это, вероятно, нижняя граница частоты подобных событий.

Исследователи не исключают, что нечто похожее происходило и в ранней Солнечной системе. Поглощение планет может быть обычным этапом эволюции звёздных систем, которое раньше ускользало от внимания астрономов.