Могут ли потенциально обитаемые планеты у белых карликов сохранить свои океаны? Возможно
Астрономы начали рассматривать более необычные сценарии, где могла бы возникнуть жизнь, поскольку потенциально обитаемые экзопланеты оказались невероятно распространены. Недавно появилась даже идея, что обитаемые миры могут вращаться вокруг белых карликов.
Известно, что у некоторых белых карликов есть планеты, и, несмотря на отсутствие термоядерного синтеза, они излучают достаточно света и тепла, чтобы иметь обитаемую зону. Однако остаётся вопрос: может ли планета сохранить богатую водой среду через стадию красного гиганта звезды, прежде чем та станет белым карликом? Этому посвящено новое исследование, размещённое на сервере препринтов arXiv.
Исследование констатирует очевидное: любая обитаемая планета у звезды главной последовательности, скорее всего, лишится атмосферы и воды, когда звезда раздуется до красного гиганта. К моменту превращения звезды в белый карлик, любая ранее обитаемая планета будет безжизненной, если не поглощена звездой. Далее работа рассматривает более далёкие миры в системе. Возможно, холодный ледяной "Гикеанский мир" (Hycean world) мог бы стать обитаемым на стадии белого карлика.
Оказывается, есть две критически важные стадии:
- Океанический мир должен сохранить большую часть своей воды на стадии умирания звезды главной последовательности. Чем дальше планета от звезды, тем больше воды она сохранит. Для солнцеподобной звезды океаническому миру нужно находиться на расстоянии более чем в три раза дальше, чем Земля от Солнца, чтобы сохранить воду. Чтобы сохранить обширные океаны, подобные земным, планета должна находиться на расстоянии около 10 а.е. (астрономических единиц), что примерно равно расстоянию от Солнца до Сатурна.
- Орбитальная миграция. Когда звезда становится белым карликом, океанический мир на орбите Сатурна будет ледяной планетой далеко за пределами обитаемой зоны. Чтобы стать обитаемым миром, ему необходимо переместиться внутрь системы, на близкую, тёплую орбиту. Это возможно как за счёт взаимодействия с туманностью, образовавшейся на стадии красного гиганта, так и за счёт гравитационных взаимодействий между планетами.
Однако время этой миграции критически важно. Если перемещение мира внутрь системы произойдёт слишком рано, большая часть воды выкипит. Если слишком поздно, система стабилизируется настолько, что мир не сможет войти в обитаемую зону.
В целом, исследование показывает, что большинство миров у белых карликов либо будут сухими до входа в обитаемую зону, либо сохранят воду, но останутся на внешнем краю системы. Но, как отмечают авторы, возможно, что внешний Гикеанский мир мигрирует в нужное время, чтобы сохранить воду и стать тёплым миром, похожим на Землю. Это маловероятно, но возможно.
Таким образом, обнаружение обитаемой планеты у белого карлика — дело непростое. Но учитывая, насколько легко можно было бы изучать атмосферы таких миров, определённо стоит присмотреться к ним внимательнее.