Білі карлики можуть бути гостинними для екзопланет, здатних підтримувати життя

Комп′ютерне моделювання привело дослідників до висновку, що зорі-білі карлики, які раніше вважалися негостинними для екзопланет зі здатністю підтримувати життя, насправді можуть мати у своїх зонах життєпридатності планети з порівняно помірним кліматом.

Про це розповідається у пресрелізі Каліфорнійського університету в Ірвіні (UCI), передають OstanniPodii.com.

У дослідженні, результати якого нещодавно були опубліковані в The Astrophysical Journal, порівнюються кліматичні умови на екзопланетах біля двох різних зірок. Одна з них -- гіпотетичний білий карлик, який пройшов більшу частину свого життєвого циклу та знаходиться на повільному шляху до зоряної смерті. Інший об′єкт -- Кеплер-62, зоря "головної послідовності", що перебуває на тій самій стадії еволюції, що й наше Сонце.

Використовуючи тривимірну комп′ютерну модель глобального клімату, яка зазвичай застосовується для вивчення навколишнього середовища Землі, астрономи виявили, що екзопланета білого карлика набагато тепліша за екзопланету Кеплера-62, попри аналогічний розподіл зоряної енергії.

"Хоча зорі-білі карлики все ще можуть випромінювати деяке тепло від залишкової ядерної активності у своїх зовнішніх шарах, вони більше не демонструють ядерного синтезу всередині себе. З цієї причини не так багато уваги приділялося здатності цих зірок мати біля себе придатні для життя екзопланети", - говорить Аомава Шилдс, доцентка кафедри фізики та астрономії в UCI, яка очолювала дослідження. "Наші комп′ютерні симуляції показують, що якщо у них на орбітах існують кам′янисті планети, то на їхніх поверхнях може бути більше придатної для життя нерухомості, ніж вважалося раніше".

За її словами, ключовою відмінністю в системах зоря/планета, які вивчала її команда, -- варіацією, відповідальною за придатність чи непридатність планетарного клімату для життя, -- були характеристики обертання планет.

Навколо білого карлика зона життєпридатності -- область, в якій екзопланета може утримувати воду у рідкому стані для підтримки життя, разом з іншими характеристиками -- знаходиться набагато ближче до зорі порівняно з іншими зорями, такими як Кеплер-62. Шилдс підкреслила, що це призводить до набагато швидшого періоду обертання -- 10 годин для екзопланети білого карлика, в той час як екзопланета Кеплера-62 має період обертання 155 днів.

Хоча обидві планети, ймовірно, були б зафіксовані на синхронній орбіті -- з постійною денною стороною та вічною нічною стороною -- надшвидке обертання планети білого карлика розтягує циркуляцію хмар навколо планети. Набагато повільніший 155-денний орбітальний період планети Кеплера-62 сприяє утворенню великої хмарної маси рідкої води на денній стороні.

"Ми очікуємо, що синхронне обертання екзопланети у зоні життєпридатності нормальної зорі, як Кеплер-62, створить більше хмарного покриву на денній стороні планети, відбиваючи вхідне випромінювання від поверхні планети", - каже Шилдс. "Зазвичай це добре для планет, що обертаються близько до внутрішнього краю зон життєпридатності своїх зірок, де вони можуть трохи охолонути, а не втратити свої океани в космос у результаті парникового ефекту. Але для планети, що обертається прямо посеред зони життєпридатності, це не така вже й гарна ідея".

Вона продовжила: "Планета на орбіті Кеплера-62 має настільки багато хмарного покрову, що вона занадто сильно охолоджується, жертвуючи при цьому дорогоцінною придатною для життя площею поверхні. З іншого боку, планета, що обертається навколо білого карлика, обертається так швидко, що не встигає створити майже такий самий хмарний покрив на денній стороні, тому вона зберігає більше тепла, і це працює на її користь".

Менша кількість рідких хмар на денній стороні та сильніший парниковий ефект на нічній стороні створюють тепліші умови на планеті біля білого карлика порівняно з планетою біля Кеплера-62.

"Ці результати свідчать про те, що зоряне середовище білих карликів, яке колись вважалося непридатним для життя, може відкрити нові шляхи для дослідників екзопланет та астробіології", - каже Шилдс. "З появою потужних спостережних можливостей для оцінки атмосфер екзопланет і астробіології, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба, ми, можливо, вступаємо в нову фазу вивчення абсолютно нового класу світів навколо зірок, що раніше не розглядалися".

Співавторами дослідження були науковці з Університету Колорадо в Боулдері, Вашингтонського університету та Університету Ворвіка у Великобританії.

OstanniPodii.com