Изучение 290 звезд показало: гигантские экзопланеты связаны с обилием химических элементов
Астрономы изучили химический состав 290 солнцеподобных звезд, являющихся хозяевами экзопланет. Используя данные спектрографов HARPS-North и HARPS-South, они определили содержание элементов C, O, S, Fe и Ni, а также параметры звезд и радиусы 373 экзопланет.
Главный результат: звезды, у которых есть гигантские экзопланеты (радиусом более 4 радиусов Земли), в среднем богаче этими элементами по сравнению со звездами, где обнаружены только небольшие планеты. Это говорит о том, что изначальный химический состав звезды влияет на формирование планетных систем.
Ученые также обнаружили статистически значимую обратную зависимость между содержанием железа в звезде и орбитальным периодом планет с периодом менее 30 дней. Однако для планет с большими периодами эта тенденция исчезает: содержание железа снова растет.
Особое внимание уделено отношению углерода к кислороду (C/O). У звезд с гигантскими планетами медианное отношение C/O составило 0,43, тогда как у звезд с субнептунами (3–4 радиуса Земли) оно оказалось выше — 0,55. Разброс значений варьируется от 0,17 до 0,95, что указывает на разнообразие химических условий в протопланетных дисках.
Для 199 экзопланет с известными массами найдены корреляции между содержанием кислорода и серы в звезде и массой планеты. Эти зависимости прослеживаются только для теплых экзопланет (с большими периодами) и для звезд с низким содержанием альфа-элементов. Результаты помогают понять, как химия звезды определяет состав и массу формирующихся планет.
Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv и готовится к рецензированию. Оно вносит вклад в модели формирования планетных систем и поиск пригодных для жизни миров.
