Een internationaal team van wetenschappers, waaronder onderzoekers van de Universiteit van Chicago, heeft de zeldzame ontdekking gedaan van een planetair systeem met een gastster die lijkt op de zon van de aarde. Bijzonder intrigerend is de ongebruikelijke compositie van de ster, wat aangeeft dat het enkele van zijn planeten heeft ingenomen.

"Het betekent niet dat de zon de aarde binnenkort zal 'opeten', " zei Jacob Bean, assistent-professor astronomie en astrofysica aan UChicago en co-auteur van an Astronomie en astrofysica artikel over het onderzoek. "Maar onze ontdekking geeft een indicatie dat gewelddadige geschiedenissen gebruikelijk kunnen zijn voor planetaire systemen, inclusief die van ons."

In tegenstelling tot de kunstmatige planeet-vernietigende Death Star in de film "Star Wars, " deze natuurlijke versie zou aanwijzingen kunnen geven over hoe planetaire systemen in de loop van de tijd evolueren.

Astronomen ontdekten in 1995 de eerste planeet in een baan om een ​​andere ster dan de zon. meer dan tweeduizend exoplaneten zijn geïdentificeerd. Zeldzaam onder hen zijn planeten die rond een ster draaien die lijkt op de zon van de aarde. Vanwege hun extreme gelijkenis met de zon, deze zogenaamde zonne-tweelingen zijn ideale doelen voor het onderzoeken van de verbindingen tussen sterren en hun planeten.

Bean en zijn collega's bestudeerden ster HIP68468, die 300 lichtjaar verwijderd is, als onderdeel van een meerjarig project om planeten te ontdekken die rond de zonne-tweeling draaien. Het is lastig om conclusies te trekken uit één systeem, waarschuwde Megan Bedell, een UChicago-promovendus die co-auteur is van het onderzoek en de leidende planeetvinder voor de samenwerking. Ze zei dat het team van plan is "meer van dit soort sterren te bestuderen om te zien of dit een veelvoorkomend resultaat is van het proces van planeetvorming."

Computersimulaties tonen aan dat over miljarden jaren, de geaccumuleerde aantrekkingskracht tussen planeten zal er uiteindelijk voor zorgen dat Mercurius in de zon valt, zei Debra Fischer, een professor in de astronomie aan de Yale University die niet betrokken was bij het onderzoek. "Deze studie van HIP68468 is een post-mortem van dit proces dat zich afspeelt rond een andere ster die lijkt op onze zon. De ontdekking verdiept ons begrip van de evolutie van planetaire systemen."

Twee planeten ontdekt

Met behulp van de 3,6-meter telescoop van het La Silla Observatorium in Chili, het onderzoeksteam van wetenschappers uit verschillende continenten ontdekte zijn eerste exoplaneet in 2015. De meer recente ontdekking moet worden bevestigd, maar omvat twee planeetkandidaten:een super Neptunus en een superaarde. Hun banen zijn verrassend dicht bij hun gastheerster, met één die 50 procent massiever is dan Neptunus en zich op een Venus-achtige afstand van zijn ster bevindt. De andere, de eerste superaarde rond een zonne-tweeling, is drie keer de massa van de aarde en zo dicht bij zijn ster dat zijn baan slechts drie dagen duurt.

"Deze twee planeten zijn hoogstwaarschijnlijk niet gevormd waar we ze vandaag zien, "Zei Bedell. In plaats daarvan, ze migreerden waarschijnlijk naar binnen vanuit de buitenste delen van het planetenstelsel. Andere planeten kunnen uit het systeem zijn weggeslingerd - of zijn opgenomen door hun gastheerster.

De samenstelling van HIP68468 wijst op een geschiedenis van het opnemen van planeten. Het bevat vier keer meer lithium dan zou worden verwacht voor een ster van 6 miljard jaar oud, evenals een overschot aan vuurvaste elementen - metalen die bestand zijn tegen hitte en die overvloedig aanwezig zijn op rotsachtige planeten.

In het hete binnenland van sterren als HIP68468 en de zon, lithium wordt in de loop van de tijd verbruikt. planeten, anderzijds, behouden lithium omdat hun binnentemperaturen niet hoog genoeg zijn om het element te vernietigen. Als resultaat, wanneer een ster een planeet overspoelt, het lithium dat de planeet afzet in de sterrenatmosfeer valt op.

Bij elkaar genomen, het lithium en het opgeslokte materiaal van de rotsachtige planeet in de atmosfeer van HIP68468 is gelijk aan de massa van zes aardes.

"Het kan heel moeilijk zijn om de geschiedenis van een bepaalde ster te kennen, but once in a while we get lucky and find stars with chemical compositions that likely came from in-falling planets, " Fischer said. "That's the case with HD68468. The chemical remains of one or more planets are smeared in its atmosphere.

"It's as if we saw a cat sitting next to a bird cage, " she added. "If there are yellow feathers sticking out of the cat's mouth, it's a good bet that the cat swallowed a canary."

The team continues to monitor more than 60 solar twins, looking for more exoplanets. Verder dan dat, the Giant Magellan Telescope under construction in Chile, for which UChicago is a founding partner, will be capable of detecting more Earth-like exoplanets around solar twins.

"In addition to finding Earth-like planets, the Giant Magellan Telescope will enable astronomers to study the atmospheric composition of stars at even greater detail than we can today, " Bean said. "That will further reveal the histories of planetary systems that are subtly imprinted on their host stars."