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Metales alcalinos encontrados en planetas rocosos en atmósferas de enanas blancas cercanas | astronomía

Los astrónomos han descubierto litio en la atmósfera de cuatro enanas blancas frías y viejas, una de las cuales también mostró potasio atmosférico. La abundancia relativa de estos dos elementos alcalinos en términos de sodio y calcio sugiere fuertemente que las cuatro estrellas han acumulado fragmentos de planetas rocosos similares a la Tierra y Marte.

Los restos de la corteza del planeta se desintegran bajo las fuerzas de las mareas alrededor de una enana blanca fría; El material del disco se vaporiza cerca de la estrella central y fluye hacia la atmósfera de la enana blanca. Crédito de la foto: Mark Garlick / Universidad de Warwick.

«En el pasado hemos visto todo tipo de cosas como manto y material nuclear, pero no tenemos una identificación definitiva de la corteza del planeta», dijo el Dr. Mark Hollands, astrónomo del Departamento de Física de la Universidad de Warwick.

«El litio y el potasio son buenos indicadores del material de la corteza; no están presentes en altas concentraciones en el manto o el núcleo».

Dr. Hollands y sus colegas analizaron datos sobre más de 1.000 enanas blancas cercanas del telescopio Gaia de la ESA.

También examinaron 30.000 espectros de enanas blancas del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) publicado durante los últimos 20 años.

Descubrieron litio en la atmósfera de cuatro enanas blancas entre las edades de 5 y 10 mil millones de años: LHS 2534, WD J231726.74 + 183052.75, WD J182458.45 + 121316.82 y SDSS J133001.17 + 643523.69.

También descubrieron potasio en una de estas estrellas, LHS 2534.

Al comparar la cantidad de litio y potasio con los otros elementos que descubrieron, los astrónomos encontraron que la proporción de los elementos correspondía a la composición química de la corteza de los planetas rocosos, cuando estas cortezas se vaporizaban y mezclaban en las capas externas gaseosas del planeta. estrella durante dos millones de años.

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Las capas externas de las enanas blancas contienen hasta 300.000 gigatoneladas de desechos de rocas, incluidas hasta 60 gigatoneladas de litio y 3.000 gigatoneladas de potasio, lo que corresponde a una esfera de 60 km de largo con una densidad similar a la de la corteza terrestre.

La cantidad de material de la corteza descubierta es similar en tamaño a la de los asteroides que vemos en nuestro propio sistema solar, lo que lleva a los investigadores a creer que lo que ven alrededor de las cuatro enanas blancas es material que se ha desprendido de un planeta, y no de un planeta entero en sí mismo.

«En un caso, estamos viendo la formación de planetas alrededor de una estrella que se formó en el halo galáctico hace 11-12.5 mil millones de años. Por lo tanto, debe ser uno de los sistemas planetarios más antiguos conocidos», dijo el Dr. Pier-Emmanuel Tremblay, también del Departamento de Física de la Universidad de Warwick.

«Otro de estos sistemas se formó alrededor de una estrella de corta duración que inicialmente tenía más de cuatro veces la masa del Sol. Este es un descubrimiento sin precedentes que impone importantes restricciones a la rápida formación de planetas alrededor de sus estrellas anfitrionas».

los Resultados fueron publicados en línea en la revista Astronomía natural.

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MA Holanda et al. Metales alcalinos en atmósferas de la enana blanca como rastros de viejas costras planetarias. Nat Astron, publicado en línea el 11 de febrero de 2021; 10.1038 / s41550-020-01296-7

Rocío Penalver

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