Según el análisis de un compuesto químico llamado enanas blancas «contaminadas» en el sistema solar, la mayoría de los planetas extrasolares rocosos son atractivos en composición y mineralogía.
Putirka & Sue presenta las primeras estimaciones de tipos de rocas en asteroides que alguna vez orbitaron enanas blancas contaminadas, estrellas que registraron previamente la caída de objetos planetarios en órbita. Créditos de imagen: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani & M. Kosari, NOIRLab de NSF.
Las enanas blancas son estrellas que han abandonado la secuencia principal, consumiendo todo su combustible; Las estrellas primero se expanden para formar gigantes rojas, luego se encogen al tamaño de la Tierra.
Los planetas que orbitan estas estrellas se desintegrarán debido a la fuerte atracción gravitacional de sus anfitriones, lo que provocará la caída de escombros en la atmósfera estelar.
Estas enanas blancas contaminadas actúan como «espectrómetros de masas cósmicos» que proporcionan análisis directos de compuestos de exoplanetas.
Las fuentes de contaminación pueden incluir planetas enteros o fragmentos rotos de planetas, como el cinturón de asteroides principal del Sistema Solar.
Al buscar elementos que no están presentes de forma natural en una atmósfera enana blanca (cualquier cosa que no sea hidrógeno y helio), los astrónomos pueden descubrir qué hizo estos objetos rocosos.
En el nuevo estudio, el profesor Keith Pudirka, geólogo de la Universidad Estatal de California, y los Dres. Xi Soo observó 23 enanas blancas contaminadas, todas las cuales midieron el hierro con precisión a unos 650 años luz del sol, utilizando calcio, silicio, magnesio y el observatorio WM Keck en Hawai, el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA y otros laboratorios.
Los astrónomos utilizaron el excedente medido de esos elementos para reconstruir los minerales y rocas que se formaron a partir de ellos.
Descubrieron que estas enanas blancas tienen una gama de compuestos mucho más amplia que cualquiera de los planetas interiores de nuestro sistema solar, lo que sugiere que sus planetas contienen una amplia variedad de tipos de rocas.
De hecho, algunas de las composiciones son tan inusuales que los autores tienen que inventar nuevos nombres para clasificar los nuevos tipos de rocas que deberían haber estado en esos planetas, como las piroxenitas de cuarzo y las tonitas de periclasa.
«Si bien algunos de los exoplanetas que alguna vez orbitaron enanas blancas contaminadas pueden parecerse a la Tierra, la mayoría de ellos contienen extraños tipos de rocas para nuestro sistema solar», dijo la Dra. Sue.
«Algunos de los tipos de rocas que vemos en los datos de las enanas blancas pueden disolver más agua que las rocas en la Tierra y afectar la forma en que se forman los océanos», agregó el profesor Pudirka.
«Algunos tipos de rocas pueden derretirse a temperaturas muy bajas y formar una corteza más gruesa que las rocas de la Tierra, y algunos tipos de rocas pueden ser más débiles, lo que facilita el crecimiento de la tectónica de placas».
«Estudios previos de enanas blancas contaminadas han encontrado elementos de cuerpos rocosos, incluidos calcio, aluminio y litio».
«Sin embargo, son elementos pequeños (que suelen formar una pequeña parte de la roca de la Tierra) y las medidas de los elementos más grandes (que componen la mayor parte de la roca de la Tierra), especialmente el silicio, necesitan saber realmente qué tipo de roca es. . Debe haber habido tipos en esos planetas «.
«Además, los altos niveles de magnesio y los bajos niveles de silicio medidos en la atmósfera de las enanas blancas sugieren que los restos de roca detectados pueden provenir del interior de los planetas, no de la superficie».
Algunos estudios previos de enanas blancas contaminadas han informado signos de que la corteza orbita las estrellas, pero el equipo no ha encontrado ninguna evidencia de rocas superficiales.
Sin embargo, las observaciones no descartan por completo que los planetas tuvieran corteza continental u otros tipos de corteza.
«Si hay rocas en la superficie, creemos que no podemos verlo porque ocurre en un área muy pequeña en comparación con las masas de otros elementos planetarios como el núcleo y el manto», dijo el profesor Pudirka.
los Recomendaciones Publicado esta semana en la revista Contacto natural.
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Katy Pudirka y S.S. 2021. Las enanas blancas contaminadas exhiben tipos exóticos de rocas del manto en exoplanetas de nuestro sistema solar. No es común 12, 6168; doi: 10.1038 / s41467-021-26403-8
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