Hur man bygger en planet: Tunga metaller är viktiga ingredienser

Planeter kanske inte kan bildas utan att höja med hjälp av tunga ämnen som kisel, titan och magnesium, en ny studie tyder på.

Stjärnor som värdplaneter har högre koncentrationer av sådana "metaller" - astronomer - talar för element tyngre än väte och helium - jämfört med järn än planetlösa stjärnor, fann studien.

"För att skapa planeter behöver man tunga element", säger ledande författare Vardan Adibekyan, från centrum för astrofysik vid Porto-universitetet i Portugal.

Ansluten vid födseln

Planeterna samlar sig från disken av damm och gas kvar efter sin föräldersticks födelse. Enligt den ledande teorin om planetbildning bildas kärntillväxtmodellen, små partiklar ihop, växer större och större tills de producerar protoplaneter.

Forskare har länge misstänkt att stjärnor med högre metalliciteter är mer benägna att ha planeter som kretsar dem. Järn har länge varit en primär indikator.

"Vanligen använder man i stellar fysik järnhalten som en proxy för övergripande metallicitet," berättade Adibekyan på ProfoundSpace.org via e-post.

Studerar soliga stjärnor

Adibekyan och hans kollegor studerade 1111 soliga stjärnor, 135 av vilka värdplaneter. De analyserade spektroskopiska observationer gjorda av European Southern Observatory's High Accuracy Radial Speed ‚Äč‚ÄčPlanet Searcher.

Teamet fokuserade speciellt på så kallade "alfa-element", som produceras genom att lägga till en heliumkärna - även känd som en alfagrupp - till en annan atom i det inre av stjärnorna. Till exempel resulterar tillsats av en alfapartikel till en kolatom i en syreatom.

Vetenskapsmännen fann att de planet-harboring stjärnorna har höga metalliciteter, som innehåller massor av alfa-element som kisel, titan och magnesium. Vidare var förhållandet mellan sådana tunga element och mängden järn konsekvent högre i stjärnor med planeter, med största avvikelsen observerad för magnesium.

Samtidigt som man bekräftar betydelsen av stellar metallicitet i planetbildning, innebär den nya studien också att andra metaller än järn kan spela en mer avgörande roll än vad som tidigare bedömts, särskilt för lågmassa planeter, säger forskare.

"Även om markplaneter kan hittas vid lågjärnsregimer, förstärks de främst av andra metaller, säger Adibekyan.

Resultaten publicerades i juli-numret av tidskriften Astronomy & Astrophysics.