Белые карлики могут быть гостеприимными для экзопланет, способных поддерживать жизнь

Компьютерное моделирование привело исследователей к выводу, что звезды-белые карлики, которые ранее считались негостеприимными для экзопланет со способностью поддерживать жизнь, на самом деле могут иметь в своих зонах жизнепригодности планеты со сравнительно умеренным климатом.

Об этом рассказывается в пресс-релизе Калифорнийского университета в Ирвине (UCI), передают OstanniPodii.com.

В исследовании, результаты которого недавно были опубликованы в The Astrophysical Journal, сравниваются климатические условия на экзопланетах возле двух разных звезд. Одна из них -- гипотетический белый карлик, который прошел большую часть своего жизненного цикла и находится на медленном пути к звездной смерти. Другой объект -- Кеплер-62, звезда "главной последовательности", находящаяся на той же стадии эволюции, что и наше Солнце.

Используя трехмерную компьютерную модель глобального климата, которая обычно применяется для изучения окружающей среды Земли, астрономы обнаружили, что экзопланета белого карлика намного теплее экзопланеты Кеплер-62, несмотря на аналогичное распределение звездной энергии.

"Хотя звезды-белые карлики все еще могут излучать некоторое тепло от остаточной ядерной активности в своих внешних слоях, они больше не демонстрируют ядерного синтеза внутри себя. По этой причине не так много внимания уделялось способности этих звезд иметь возле себя пригодные для жизни экзопланеты", - говорит Аомава Шилдс, доцентка кафедры физики и астрономии в UCI, которая возглавляла исследование. "Наши компьютерные симуляции показывают, что если у них на орбитах существуют каменистые планеты, то на их поверхностях может быть больше пригодной для жизни недвижимости, чем считалось ранее".

По ее словам, ключевым отличием в системах звезда/планета, которые изучала ее команда, -- вариацией, ответственной за пригодность или непригодность планетарного климата для жизни, -- были характеристики вращения планет.

Вокруг белого карлика зона жизнепригодности -- область, в которой экзопланета может удерживать воду в жидком состоянии для поддержания жизни, вместе с другими характеристиками -- находится гораздо ближе к звезде по сравнению с другими звездами, такими как Кеплер-62. Шилдс подчеркнула, что это приводит к гораздо более быстрому периоду вращения -- 10 часов для экзопланеты белого карлика, в то время как экзопланета у Кеплер-62 имеет период вращения 155 дней.

Хотя обе планеты, вероятно, были бы зафиксированы на синхронной орбите -- с постоянной дневной стороной и вечной ночной стороной -- сверхбыстрое вращение планеты белого карлика растягивает циркуляцию облаков вокруг планеты. Гораздо более медленный 155-дневный орбитальный период планеты Кеплер-62 способствует образованию большой облачной массы жидкой воды на дневной стороне.

"Мы ожидаем, что синхронное вращение экзопланеты в зоне жизнепригодности нормальной звезды, как Кеплер-62, создаст больше облачного покрова на дневной стороне планеты, отражая входящее излучение от поверхности планеты", - говорит Шилдс. "Обычно это хорошо для планет, вращающихся близко к внутреннему краю зон жизнепригодности своих звезд, где они могут немного остыть, а не потерять свои океаны в космос в результате парникового эффекта. Но для планеты, вращающейся прямо посреди зоны жизнепригодности, это не такая уж и хорошая идея".

Она продолжила: "Планета на орбите Кеплер-62 имеет настолько много облачного покрова, что она слишком сильно охлаждается, жертвуя при этом драгоценной пригодной для жизни площадью поверхности. С другой стороны, планета, вращающаяся вокруг белого карлика, вращается так быстро, что не успевает создать почти такой же облачный покров на дневной стороне, поэтому она сохраняет больше тепла, и это работает в ее пользу".

Меньшее количество жидких облаков на дневной стороне и более сильный парниковый эффект на ночной стороне создают более теплые условия на планете у белого карлика по сравнению с планетой у Кеплера-62.

"Эти результаты свидетельствуют о том, что звездная среда белых карликов, которая когда-то считалась непригодной для жизни, может открыть новые пути для исследователей экзопланет и астробиологии", - говорит Шилдс. "С появлением мощных наблюдательных возможностей для оценки атмосфер экзопланет и астробиологии, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, мы, возможно, вступаем в новую фазу изучения совершенно нового класса миров вокруг звезд, которые ранее не рассматривались".

Соавторами исследования были ученые из Университета Колорадо в Боулдере, Вашингтонского университета и Университета Уорвика в Великобритании.

OstanniPodii.com