Планета обрела вторую жизнь после того, как угасла ее звезда: исследование

Международная группа астрономов обнаружила гигантскую планету, которая смогла возродиться после гибели своей материнской звезды. С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) ученым впервые удалось подробно исследовать атмосферу экзопланеты WD 1856b, вращающейся вокруг белого карлика.

Этот космический объект оказался значительно горячее, чем прогнозировали классические теоретические модели. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Как отмечает издание ScienceAlert, исследование ученых направлено на переосмысление процессов, происходящих в планетных системах в конце их существования. В итоге изучение таких постапокалиптических миров помогает спрогнозировать вероятные сценарии будущего для нашей Земли и Солнца.

Загадка выживания в мертвых звездных системах

Белые карлики – одни из самых экстремальных объектов во Вселенной. Они образуются, когда звезда, похожая на Солнце, исчерпывает свое ядерное топливо, раздувается до размеров красного гиганта, а затем сбрасывает внешние слои. То, что остается, – это сверхплотное ядро размером с Землю, которое больше не вырабатывает энергию, а лишь излучает остаточное тепло.

Астрономы уже давно обнаруживали планеты вокруг таких "мертвых" звезд, однако механизм их выживания во время разрушительной звездной агонии оставался загадкой. Для Солнечной системы подобный этап станет катастрофическим: ожидается, что через 5 миллиардов лет расширение Солнца уничтожит Меркурий и Венеру, а судьба Земли пока остается под вопросом. В то же время газовые гиганты, такие как Юпитер и Сатурн, имеют высокие шансы уцелеть, хотя потеря звездной массы существенно изменит и сместит их орбиты.

Аномальное тепло экзопланеты WD 1856b

Экзопланета WD 1856b расположена в 82 световых годах от нас и бросает вызов современным астрономическим представлениям. Поскольку её родная звезда погасла и остывала в течение 5,4 миллиарда лет, ученые надеялись зафиксировать температуру планеты на уровне -113 °C, что типично для Юпитера. Однако реальные показания термометра составили около 126 °C.

Кроме того, планета демонстрирует уникальные физические параметры. По своим габаритам она лишь немного уступает Юпитеру, однако её масса превосходит его целых в семь раз. Такое аномальное соотношение тепла и массы заставило ученых искать альтернативные источники энергии, которые разогрели этот мир спустя миллиарды лет после смерти звезды.

Сложные транзитные задачи для JWST

Анализ атмосферы WD 1856b стал настоящим испытанием для телескопа JWST и команды исследователей. Обычно планеты исследуют во время их прохождения (транзита) на фоне диска живой звезды, которая значительно больше их. В данном же случае планета в семь раз превышает размеры белого карлика, вокруг которого вращается.

Из-за такой геометрии система имеет самую высокую из известных глубину транзита – планета затеняет 56% света звезды, а сам транзит длится всего 8 минут. Поскольку белый карлик чрезвычайно тусклый, ученым пришлось полностью переосмыслить существующие алгоритмы анализа спектра и разработать совершенно новые модели для интерпретации инфракрасных сигнатур.

На основе собранных данных астрономы смогли реконструировать эволюцию этого удивительного мира. Основная гипотеза ученых заключается в том, что сама звезда не могла обеспечить планету таким количеством тепла. Наиболее вероятным "виновником" нагрева считается близкая двойная звезда-компаньон.

Гравитационное и приливные воздействия соседней звезды могли не только сильно нагреть экзопланету, но и заставить ее мигрировать с дальней периферии ближе к белому карлику. Это доказывает, что планеты-газовые гиганты способны получить полноценную "вторую главу" в своей биографии, претерпевая кардинальные изменения в химическом составе атмосферы уже после смерти своего первоначального светила.

Новые результаты исследований открыли перспективное направление в изучении планетарных атмосфер после завершения главной последовательности звезд. Хотя человечество вряд ли доживет до финала эволюции нашего собственного Солнца, исследование WD 1856b демонстрирует, что конец звезды не означает полного конца для ее спутников.

OBOZ.UA предлагает узнать, сколько объектов в космосе могут быть пригодны для жизни.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.