Астрономы только наблюдали Солнце с телескопами в течение 400 лет – крошечная часть возраста Солнца 4,6 миллиардов лет. Очень трудно изучить историю и будущую эволюцию нашей звезды, но мы можем сделать это, охотясь для редких звезд, которые почти точно похожи на наше собственное, но на различных стадиях их жизней. Теперь астрономы определили звезду, которая является по существу идентичным близнецом к нашему Солнцу, но 4 миллиарда более старых лет – почти как наблюдение реальной версии двойного парадокса в действии [1].
Хорхе Мелендес (Университет Сан-Паулу, Бразилия), лидер команды и соавтор новой бумаги объясняет: «В течение многих десятилетий астрономы искали солнечных близнецов, чтобы знать наше собственное живительное Солнце лучше. Но очень немногие были найдены, так как первый был обнаружен в 1997.
Мы теперь получили спектры превосходного качества из VLT и можем тщательно исследовать солнечных близнецов с чрезвычайной точностью, чтобы ответить на вопрос того, особенное ли Солнце».Команда изучила двух солнечных близнецов [2] – тот, который, как думали, был моложе, чем Солнце (18 Scorpii) и тот, который, как ожидали, будет более старым (БЕДРО 102152). Они использовали спектрограф UVES на Very Large Telescope (VLT) в Обсерватории ESO Paranal, чтобы разделить свет на его составляющие цвета так, чтобы химический состав и другие свойства этих звезд могли быть изучены в мельчайших подробностях.
Они нашли, что БЕДРО 102152 в созвездии Capricornus (Морская Коза) является самым старым солнечным близнецом, известным до настоящего времени. Этому, как оценивается, 8,2 миллиардов лет, по сравнению с 4,6 миллиардами лет для нашего собственного Солнца. С другой стороны, 18 Scorpii были подтверждены, чтобы быть моложе, чем Солнце – приблизительно 2,9 миллиарда лет.Изучение древнего солнечного двойного БЕДРА 102152 позволяет ученым предсказывать то, что может произойти с нашим собственным Солнцем, когда это достигает того возраста, и они уже сделали одно значительное открытие. «Одна проблема, которую мы хотели решить, – типично ли Солнце в составе», говорит Мелендес. «Самое главное, почему у этого есть такое странно низкое литиевое содержание?»
Литий, третий элемент в периодической таблице, был создан на Большом взрыве наряду с водородом и гелием. Астрономы обдумывали в течение многих лет, почему у некоторых звезд, кажется, есть меньше лития, чем другие. С новыми наблюдениями за БЕДРОМ 102152, астрономы сделали большой шаг к решению этой тайны, придавив сильную корреляцию между возрастом подобной Солнцу звезды и его литиевым содержанием.У нашего собственного Солнца теперь есть всего 1% литиевого содержания, которое присутствовало в материале, из которого это сформировалось.
Экспертизы младших солнечных близнецов намекнули, что эти младшие родные братья содержат значительно большие количества лития, но до сих пор ученые не могли доказать четкую корреляцию между возрастом и литиевым содержанием [3].TalaWanda Монро (Университет Сан-Паулу), ведущий автор на новой бумаге, завершает: «Мы нашли, что у БЕДРА 102152 есть очень низкие уровни лития. Это демонстрирует ясно впервые, что у солнечных близнецов старшего возраста действительно есть меньше лития, чем наше собственное Солнце или младшие солнечные близнецы.
Мы можем теперь быть уверены, что звезды так или иначе разрушают свой литий, поскольку они стареют, и что литиевое содержание Солнца, кажется, нормально для его возраста». [4]Заключительный поворот в истории состоит в том, что у БЕДРА 102152 есть необычный химический образец состава, который тонко отличается от большинства других солнечных близнецов, но подобен Солнцу.
Они оба показывают дефицит элементов, которые изобилуют метеоритами и на Земле. Это – сильный намек, что БЕДРО 102152 может принять земные скалистые планеты [5].Примечания[1] Многие люди услышали о двойном парадоксе: один идентичный близнец предпринимает космическую поездку и возвращается к Земле, моложе, чем их родной брат.
Хотя нет никакого путешествия во времени, включенного здесь, мы видим два отчетливо различных возраста для этих двух очень похожих звезд – снимки жизни Солнца на различных стадиях.[2] Солнечные близнецы, солнечные аналоги и звезды солнечного типа – категории звезд согласно их подобию нашему собственному Солнцу. Солнечные близнецы являются самыми подобными нашему Солнцу, поскольку у них есть очень похожие массы, температуры и химическое изобилие.
Солнечные близнецы редки, но другие классы, где подобие менее точно, намного более распространены.[3] Предыдущие исследования указали, что литиевое содержание звезды могло также быть затронуто, если оно принимает гигантские планеты (eso0942, eso0118, бумага Природы), хотя эти результаты были обсуждены (ann1046).
[4] Все еще неясно точно, как литий разрушен в звездах, хотя несколько процессов были предложены, чтобы транспортировать литий от поверхности звезды в ее более глубокие слои, где это тогда разрушено.[5] Если звезда содержит меньше элементов, которые мы обычно находим в скалистых телах, это указывает, что она, вероятно, примет скалистые земные планеты, потому что такие планеты запирают эти элементы, поскольку они формируются из большого диска, окружающего звезду.
Предположение, что БЕДРО 102152 может принять такие планеты, далее укреплено радиальным скоростным контролем этой звезды со спектрографом АРФ ESO, который указывает, что в пригодной для жилья зоне звезды нет никаких гигантских планет. Это позволило бы существование потенциальных подобных Земле планет вокруг БЕДРА 102152; в системах с гигантскими планетами существующее завершение в к их звезде возможности нахождения земных планет состоят намного меньше в том, поскольку эти маленькие скалистые тела нарушены и разрушены.