Небольшие размеры и тусклый свет белых карликов (остатков звезд, топливо которых выгорело), могут стать отличным фоном для изучения планет, на которых достаточно воды для жизни, считают в Университете Висконсин-Мэдисон (США). Новое исследование динамики систем белых карликов предполагает, что теоретически некоторые водные планеты действительно могут существовать возле белых карликов и их можно найти.
Астрономы, изучающие экзопланеты (планеты за пределами нашей солнечной системы) на предмет потенциальных признаков жизни, собирают данные, пока эти планеты проходят мимо своей звезды. Свет звезды, пересекающий тонкий слой атмосферы, помогает определить, какие элементы и молекулы присутствуют на планете. Огромная звезда, в которой бурлит полноценный ядерный синтез, может быть сложным объектом для наблюдений. Таким образом, изучение планеты, вращающейся вокруг маленького и спокойного белого карлика может стать гораздо проще.
«Белые карлики настолько малы и настолько безлики, что, если бы перед ними прошла планета земной группы, вы могли бы гораздо лучше охарактеризовать ее атмосферу», — говорит профессор астрономии Университета Висконсин-Мэдисон Джульетта Беккер, ведущий автор исследования, принятого в AAS Journals.
Но сначала такой планете надо будет выжить. Когда у звезд, подобных нашему Солнцу, заканчивается топливо, вызывающее реакции термоядерного синтеза в ядре, они вырастают до огромных размеров. За бурным ростом звезды следует потеря ее массы.
«Температура поверхности всех планет в системе, даже тех, которые раньше были холодными во внешней Солнечной системе, внезапно резко увеличится. Это может привести к испарению океанов», — говорит Беккер.
Таким образом, планете, похожей на Землю, необходимо находиться на расстоянии примерно 5–6 астрономических единиц (1 а.е. — среднее расстояние между Землей и Солнцем) от умирающей звезды, чтобы сохранить заметное количество воды. Затем в течение миллиарда или более лет звезда сожмется и остынет. Вся вода на планете, если она чудом сохранилась, превратится в лед, а это не очень хорошо для жизни. В конце концов, белый карлик станет настолько маленьким и холодным, что планета, получающая достаточно тепла для наличия жидкой воды, должна будет находиться на расстоянии 1% от астрономической единицы — очень далеко от первой линии безопасности в 5–6 а.е.
Но, как оказалось, может помочь один из способов сильно сместить орбиту планеты — приливная миграция. Изменение орбиты планеты — обычное дело. При приливной миграции динамическая нестабильность выводит одну из них на орбиту, когда та приближается очень близко к центральному телу системы, а затем снова удаляется.
«Мы собрали все эти условия вместе в компьютерных моделях. Оказалось, что океанам трудно пережить этот процесс, но это возможно. Если в системе будет два белых карлика, то шансы повышаются», — говорит исследовательница.
