На орбите близлежащей звезды могло произойти столкновение «каменистой» экзопланеты с другим крупным телом

Интернациональная группа астрономов оценила содержание различных тяжёлых элементов в фотосфере белого карлика (компактной проэволюционировавшей звезды) NLTT 43806 и обнаружила следы столкновения, произошедшего на его орбите.

NLTT 43806 находится приблизительно в 50 световых годах от Земли. При исследовании его атмосферы, которое охватило длины волн от 3 130 до 5 940 Å, авторы использовали спектрограф HIRES, установленный на телескопе Кек I. По результатам наблюдений была определена относительная распространённость девяти элементов: натрия, магния, алюминия, кремния, кальция, титана, хрома, железа и никеля. Как выяснилось, фотосфера NLTT 43806 имеет совершенно нетипичное соотношение алюминия и железа: она содержит очень большое количество атомов первого элемента, но железа в ней относительно мало. «Других белых карликов с такими параметрами мы не знаем», — утверждает один из участников работ Бенджамин Цукерман (Benjamin Zuckerman) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Логично предположить, что «дополнительные» атомы Al были занесены в фотосферу NLTT 43806 извне. Поскольку алюминий занимает третье место (после кислорода и кремния) по распространённости в земной коре, учёные решили смоделировать столкновение гипотетической экзопланеты, которая находится на орбите белого карлика и напоминает Землю, с другим «каменистым» телом, и выяснили, что наилучшие результаты даёт соударение, выбрасывающее в пространство около трёх процентов вещества коры и примерно в два раза более массивный фрагмент верхней мантии. Если до NLTT 43806 доберётся 10 процентов оказавшихся около звезды обломков, общая масса материала, попавшего в фотосферу, составит ~3•10²³ г, и необычные характеристики белого карлика найдут логичное объяснение.

Менее вероятным источником тяжёлых элементов исследователи считают крупный астероид вроде Весты. Масса Весты оценивается в 2,7•10²³ г; если массу внешнего базальтового слоя принять равной 1022 г, 10% этой «коры» после столкновения окажется на орбите, а NLTT 43806 достанется 10% всех обломков (то есть 10²⁰ г), то процесс поглощения вещества звездой окажется совсем непродолжительным. Отыскать следы такого события астрономам было бы очень сложно.

Доказать справедливость основных допущений модели (скажем, зарегистрировать экзопланету на орбите NLTT 43806) практически невозможно. К счастью, чуть более чувствительные методы наблюдений всё же дадут возможность проверить предсказания теоретиков, касающиеся содержания калия и марганца в фотосфере белого карлика, и оценить качество модели.