Могут ли пригодные для жизни миры, вращающиеся вокруг белых карликов, сохранить свои океаны?
Теоретически действительно это возможно и вот почему...
Давайте вернёмся к загадочному миру Вселенной. В поисках экзопланет и экзолун — спутников, которые могут быть пригодны для жизни, астрономы зашли настолько далеко, что начали исследовать самые невероятные сценарии возникновения жизни.
Возможно, живые организмы могут существовать в зонах вечной тьмы на очень горячих, приливно заблокированных экзопланетах и экзолунах, или в тёплом океане планеты-изгоя, известной как планемо. Однако недавно появилась идея о том, что обитаемые миры могут находиться вокруг белых карликов.
Известно, что некоторые белые карлики имеют планеты, которые каким-то образом пережили фазу, когда звезда сбросила свои внешние слои, образовав облако газа с температурой в сотни тысяч градусов. Это облако постепенно остыло и превратилось в красивую планетарную туманность. Несмотря на отсутствие ядерного синтеза, белые карлики излучают достаточно света и тепла, чтобы иметь обитаемую зону. Но остаётся вопрос: может ли планета или луна сохранять богатую водой среду на стадии красного гиганта, прежде чем стать белым карликом? Именно этот вопрос стал темой нового исследования, опубликованного на сайте arXiv.
Исследование начинается с очевидного факта: любой пригодный для жизни мир вокруг звезды главной последовательности, скорее всего, потеряет свою атмосферу и воду, когда звезда превратится в красного гиганта. К тому времени, когда звезда станет белым карликом, любая пригодная для жизни планета станет бесплодной, если её не поглотит звезда. Затем в работе рассматриваются более удалённые миры в системе. Возможно, холодный и ледяной мир в системе Гиад может стать пригодным для жизни на стадии белого карлика.
Оказывается, существуют две критические стадии
Во-первых, планета с океаном должна сохранять большую часть своей воды на стадии умирания звезды главной последовательности. Как и следовало ожидать, чем дальше планета от своей звезды, тем больше воды она сохраняет. Для звезды, похожей на Солнце, планета с океаном должна находиться на расстоянии более чем в три раза большем, чем Земля, чтобы сохранить воду.
Чтобы сохранить обширные океаны, подобные земным, планета должна находиться на расстоянии около 10 астрономических единиц от Солнца, то есть примерно на таком же расстоянии от Солнца, как Сатурн.
Второй критической стадией является миграция по орбите. Как только звезда станет белым карликом, океанская планета на орбите Сатурна превратится в ледяную планету, находящуюся далеко за пределами обитаемой зоны. Чтобы стать обитаемой планетой, ей нужно будет переместиться ближе к Солнцу на тёплую орбиту.
Это возможно как за счёт взаимодействия с туманностью, образовавшейся на стадии красного гиганта, так и за счёт гравитационного взаимодействия между планетами.
В Солнечной системе в молодости была фаза миграции
Однако, как показывает исследование, время этой миграции имеет решающее значение. Если внутренняя миграция планеты произойдёт слишком рано, то большая часть воды выкипит. Если же это случится слишком поздно, то система стабилизируется до такой степени, что планета не сможет войти в обитаемую зону.
В целом, исследование показало, что большинство миров вокруг белого карлика либо высохнут до того, как попадут в обитаемую зону, либо сохранят воду и останутся на внешней границе системы. Но, как отмечают авторы, существует маленькая но вероятность того, что эти миры смогут сохранить воду и стать тёплым миром, похожим на Землю. Маловероятно, но возможно. Таким образом, найти обитаемую планету вокруг белого карлика — задача не из лёгких.
Всё так просто?
Однако, учитывая, насколько просто можно изучить атмосферу этих миров, определённо стоит обратить внимание на гипотетическую планету около белого карлика WD 1054-226 b, вращающуюся вокруг своего белого карлика. Она и её "звездный старец" находятся в созвездии Чаша на расстоянии 2022,89 световых лет от нас.
Планета может совершать оборот вокруг звезды размером чуть больше Земли но массой 70% от массы Солнца каждые 25,02 часа. Температура планеты должна составлять -53 С.Кроме планеты, у этого белого карлика, похоже, есть несколько пылевых дисков.
Однако если эта планета есть WD 1054-226 b, её правильней считать карликовой планетой (мезопланетой), чем аналогом Земли — её размер лишь немногим должен превышать размер Луны. Однако данные радиус-массы показывают, что она имеет плотность 4,6 грамм на куб. см и может быть миром, который состоит из водяного льда.