Kaļķakmens pasaule: eksoplanēta ap mirstošo zvaigzni lepojas ar vielu, kas saistīta ar dzīvību uz Zemes

Mākslinieks

Mākslinieka attēlojums par planētu sistēmu, kuru iznīcinājusi tās mirstošā baltpundura zvaigzne. Akmeņains materiāls, kas pārvietojas uz iekšu, nokrīt uz baltā pundura virsmas, atklājot kaļķakmenim bagātu virsmu. (Attēla kredīts: Marks A. Garliks)





SAN DIEGO - Tālu pasaule varētu būt bagāta ar kaļķakmeni - klinti, kas uz Zemes rodas dzīvu procesu rezultātā.

Planētas zvaigzne to lēnām aprij, atklājot astronomiem, kas izskatās kā kaļķakmens garoza. Uz Zemes kaļķakmens ir saistīts ar dzīviem organismiem, lai gan viela var veidoties arī bez viņu palīdzības.

Pētot izsalkušās zvaigznes ārējos slāņus, zinātnieki var izpētīt no planētas atdalīto materiālu. [ 10 eksoplanētas, kas varētu uzņemt svešu dzīvi ]



'Šķiet, ka šim materiālam ir augsts oglekļa saturs,' sacīja Karls Melis preses konferencē pirmdien (13. jūnijā) 228. Amerikas Astronomijas biedrībā Sandjego, Kalifornijā. Melis, astronoms, kurš Kalifornijas Universitātē, Sandjego, studē mirstošās zvaigznes, kas pazīstamas kā baltie punduri, bija daļa no komandas, kas identificēja mirstīgās atliekas no pasaules, kas bagāta ar kaļķakmens sastāvdaļām, oglekli un kalciju.

'Kaļķakmens ir saistīts ar jūras organismiem uz Zemes,' sacīja Melis. 'Jūras organismi ražo kalcija karbonātu, veidojot čaumalas. Kad viņi mirst, čaumalas nogrimst okeāna dzelmē, saspiež un galu galā nonāk kā kaļķakmens. ”

Mirušās planētas āda

Savas dzīves beigās dažas zvaigznes uzbriest milzīgos milžos, pirms izpūst atmosfēru, atstājot aiz sevis blīvus serdeņus, kas pazīstami kā baltie punduri. Dažu balto punduru ārējie slāņi strauji mainās, un materiāls, kas nokrīt zvaigznē, īsā laika posmā nogrimst. Visi smagākie zvaigznes elementi, kas pārsvarā sastāv no ūdeņraža, nāk no iznīcinātām planētām un asteroīdiem, kas atrodas orbītā.



Melis un līdzautors Patriks Dufours no Monreālas universitātes vispirms noskaidroja, ka materiāls, ko viņi redz baltajā pundurā SDSSJ1043+0855, nāk no akmeņaina ķermeņa garozas. Viņu secinājumi ir atkarīgi no tā, kā slāņi tiek veidoti uz planētām. Kad veidojas planētas, smagie materiāli grimst, bet vieglākie materiāli paceļas uz virsmas - procesā, kas pazīstams kā diferenciācija.

Pētot materiālu par balto punduri, izmantojot NASA Habla kosmisko teleskopu un Keka observatorijas teleskopu Havaju salās, pētnieki atklāja, ka zvaigznei trūkst planētu apvalku un serdeņu sastāvdaļu - smago materiālu, kas nogrimst planētās. Tā vietā atliekas labi saskanēja ar Zemes ārējo slāņu simulāciju, padarot tās par sastāvdaļām, ko Melis sauca par “dobu Zemi”. Faktiski atliekām ir dažas no zemākajām dzelzs devām, kas dominē planētu kodolos, starp atklātajiem objektiem, kas atraduši piesārņojošus baltos pundurus.

'Man liek justies, ka mēs skatāmies uz diferencēta akmeņaina ķermeņa virsmas slāņiem,' sacīja Melis.



Tomēr ne visi objekti, kas ir pietiekami lieli, lai atšķirtu to slāņus, ir planētas. Melis pastāstīja guesswhozoo.com, ka konstatējumi “samērā atbilst” arī Mēnesim līdzīgam objektam. Šis mēness varēja izveidoties ap akmeņainu sauszemes planētu, vai arī to varēja piestiprināt pie milzīga gāzes giganta un spirālveida virzienā uz iekšu, kad zvaigzne sāka savas dzīves beigu izmaiņas. Ja tā, tas būtu vairāk kā Zemes mēness, nevis Eiropa - Jupitera mēness, par kuru ir zināms slēpj pazemes okeānu zem tā ledus apvalka. Ogleklis, kas ieslēgts ledū un ūdenī uz Mēness, piemēram, Europa, strauji pārvērstos par gāzi, jo saskārās ar augstāku temperatūru tuvāk zvaigznei.

Runājot par naglām, kur šāda pasaule varēja izveidoties, 'tas ir patiešām delikāts līdzsvars, kas jums jāspēlē,' sacīja Melis.

Planēta, kas riņķo pārāk tuvu zvaigznei, lēnām tiek saplēsta. Zvaigžņu virsmas izpēte atklāj oglekli un kalciju, kas savulaik varēja veidot kaļķakmenim bagātu garozu.

Planēta, kas riņķo pārāk tuvu zvaigznei, lēnām tiek saplēsta. Zvaigžņu virsmas izpēte atklāj oglekli un kalciju, kas savulaik varēja veidot kaļķakmenim bagātu garozu.(Attēla kredīts: Marks A. Garliks)

Smalkas dzīves pazīmes

Pēc tam, kad tika apstiprināts, ka viņi skatās uz patērēto akmeņainu pasauli, pētnieku pāris pievērsās lielām oglekļa devām, kas liecināja par virsmu, kas vairākas reizes ir tik oglekļa bagāta kā Zeme. Bagātīgais ogleklis šajā situācijā ir mulsinošs, sacīja Melis, jo elements parasti sasalst kā ciets ledus vai piepilda planētas atmosfēru kā gāzi. Kad plaukstoša saule dzīves beigās uzvāra planētu, šāda veida ogleklim vajadzētu iztvaikot atmosfērā.

'Jums ir nepieciešams kaut kādā veidā aizslēgt [oglekli] planētas virsmā, lai to saglabātu,' sacīja Melis.

Modelējot noteikto elementu kombinācijas, zinātnieki noteica, ka uz planētas virsmas varēja pastāvēt lielas kaļķakmens devas. Pētnieki atklāja, ka pat 9 procenti no planētas garozas varēja būt izgatavoti no kaļķakmens, kas kā daļa no virsmas varētu izdzīvot, pieaugot temperatūrai.

Lielākā daļa Zemes kaļķakmens veidojas, pateicoties dzīvajām būtnēm. Kad čaumalas, koraļļi un aļģes sakrājas mierīgā, seklā ūdenī, tās pakāpeniski nostiprinās klintī. Tātad, ja kaļķakmens atrodas uz citas pasaules virsmas, tas varētu nozīmēt, ka dzīvībai bija nozīme vielas veidošanā.

Faktiski Melis ierosināja, ka pirmie pierādījumi par dzīvību varētu parādīties nevis kā lidojošs kosmosa kuģis vai citplanētiešu megastruktūra, bet vienkāršākā, smalkākā formā, kuru, iespējams, neatpazīs no pirmā acu uzmetiena.

Bet viņš ātri brīdināja, ka pats kaļķakmens automātiski nav dzīvības pazīme. Lai gan Zemes kaļķakmens veidošanā dominē bioloģiskie procesi, arī ķīmiskajiem procesiem ir neliela nozīme. Daļa kaļķakmens veidojas, mijiedarbojoties ar ūdeni un kalcija karbonātu. Arī iztvaikošanai ir nozīme, jo ūdeni saturoši kalcija karbonāti var atstāt aiz sevis minerālus, kas veido stalaktītus un stalagmītus alu iekšpusē .

Arī pierādījumi nepierāda, ka ogleklis un kalcijs kopā veido kaļķakmeni, nevis kaut ko citu uz lēnām sasmalcinātas planētas, lai gan simulācijas to liecina, sacīja pētnieki. Kad 2018. gadā tiks palaists Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, tas varēs meklēt zvaigžņu šķembu diskā kaļķakmens pēdas.

'Ja šajos putekļos mēs redzam kalcija karbonātu, mums jāzina, ka tas ir tur,' sacīja Melis.

Sekojiet Nolai Teilorei Redai Twitter @NolaTRedd vai Google+ . Sekojiet mums vietnē @Spacedotcom , Facebook vai Google+ . Sākotnēji publicēts guesswhozoo.com .