Землеразмерные звёзды и инопланетные океаны: астроном о возможности жизни у белых карликов

Смерть звезды, подобной Солнцу, не обязательно означает конец жизни в её системе. После выгорания водорода звезда расширяется до красного гиганта, затем сбрасывает до половины массы, оставляя сверхплотный остаток — белый карлик.

В 2020 году мы с коллегами открыли первую неповреждённую планету, обращающуюся вокруг белого карлика. С тех пор меня интересует возможность жизни на таких планетах.

Почему белые карлики интересны для поиска жизни?

• Они распространены: в нашей галактике их около 10 миллиардов.
• Их можно изучать: если планета с атмосферой проходит перед белым карликом, телескопы (например, James Webb) могут обнаружить в её атмосфере биосигнатуры — молекулы, созданные живыми организмами.
• У них есть обитаемая зона: область, где на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Однако из-за слабой светимости белого карлика эта зона находится в 10–100 раз ближе к звезде, чем у Солнца.

Главные препятствия для жизни

1. Приливный разогрев. Близость к звезде вызывает гравитационные деформации планеты, разогревая её изнутри (как на спутнике Юпитера Ио). Слишком сильный нагрев испарит всю воду.
2. Выживание в фазе красного гиганта. Чтобы не быть поглощённой расширяющейся звездой, планета должна изначально находиться далеко (на расстоянии Юпитера или дальше). Затем ей необходимо мигрировать внутрь системы, к обитаемой зоне белого карлика. Эта миграция сама по себе может вызвать экстремальный приливный разогрев и потерю воды.

Условия для обитаемости

Моделирование показывает, что вода может сохраниться, если:

• Миграция планеты происходит достаточно поздно, когда белый карлик уже остыл.
• Приливный разогрев умеренный (как на спутнике Юпитера Европе), что может поддерживать подповерхностный или поверхностный океан.

Поиск продолжается

Пока землеподобные планеты у белых карликов не обнаружены — их сложно найти из-за малых размеров звезды. Однако новые методы и телескопы, такие как James Webb, открывают возможности для их поиска.

Обнаружение жизни у белых карликов кардинально расширило бы диапазон сред, пригодных для жизни, и показало бы, что планетные системы могут оставаться обитаемыми даже после смерти своей звезды.