Планета отримала друге життя після того, як померла її зірка: дослідження

Міжнародна група астрономів виявила гігантську планету, яка змогла відродитися після загибелі своєї материнської зірки. За допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) вченим вперше вдалося детально дослідити атмосферу екзопланети WD 1856b, що обертається навколо білого карлика.

Цей космічний об'єкт виявився значно гарячішим, ніж прогнозували класичні теоретичні моделі. Дослідження було опубліковано в журналі Nature.

Як зазначає видання ScienceAlert, дослідження науковців направлене на переосмислення процесів, які відбуваються у планетарних системах наприкінці їхнього існування. Зрештою, вивчення таких постапокаліптичних світів допомагає спрогнозувати ймовірні сценарії майбутнього для нашої Землі та Сонця.

Загадка виживання у мертвих зоряних системах

Білі карлики є одними з найекстремальніших об'єктів у Всесвіті. Вони утворюються, коли зірка, схожа на Сонце, вичерпує своє ядерне паливо, роздувається до масштабів червоного гіганта, а потім скидає зовнішні шари. Те, що залишається – це надщільне ядро розміром із Землю, яке більше не виробляє енергію, а лише випромінює залишкове тепло.

Астрономи давно виявляли планети навколо таких "мертвих" зірок, проте механізм їхнього виживання під час руйнівної зоряної агонії залишався загадкою. Для Сонячної системи подібний етап стане катастрофічним: очікується, що через 5 мільярдів років розширення Сонця знищить Меркурій та Венеру, а доля Землі поки залишається під питанням. Водночас газові гіганти на кшталт Юпітера та Сатурна мають високі шанси вціліти, хоча втрата зоряної маси суттєво змінить та змістить їхні орбіти.

Аномальне тепло екзопланети WD 1856b

Екзопланета WD 1856b розташована за 82 світлові роки від нас, і вона кидає виклик сучасним астрономічним уявленням. Оскільки її рідна зірка згасла й охолоджувалася протягом 5,4 мільярда років, вчені сподівалися зафіксувати температуру планети на рівні -113 °C, що є типовим для Юпітера. Проте реальні показники термометра показали близько 126 °C.

Окрім цього, планета демонструє унікальні фізичні параметри. За своїми габаритами вона лише трохи поступається Юпітеру, проте її маса переважає його аж у сім разів. Таке аномальне співвідношення тепла та маси змусило науковців шукати альтернативні джерела енергії, які розігріли цей світ через мільярди років після зоряної смерті.

Складні транзитні виклики для JWST

Аналіз атмосфери WD 1856b став справжнім випробуванням для телескопа JWST та команди дослідників. Зазвичай планети досліджують під час їхнього проходження (транзиту) на тлі диска живої зірки, яка значно більша за них. У цьому ж випадку планета в сім разів перевищує розміри білого карлика, навколо якого обертається.

Через таку геометрію система має найвищу відому глибину транзиту – планета затіняє 56% відсотків світла зірки, а сам транзит триває всього 8 хвилин. Оскільки білий карлик є надзвичайно тьмяним, науковцям довелося повністю переосмислити наявні алгоритми аналізу спектра та розробити абсолютно нові моделі для інтерпретації інфрачервоних сигнатур.

На основі зібраних даних астрономи змогли реконструювати еволюцію цього дивного світу. Головна гіпотеза вчених полягає в тому, що сама зірка не могла забезпечити планету такою кількістю тепла. Найімовірнішим "винуватцем" розігріву вважають близьку подвійну зірку-компаньйона.

Гравітаційний та припливний вплив сусідньої зірки міг не лише сильно нагріти екзопланету, а й змусити її мігрувати з далекої периферії ближче до білого карлика. Це доводить, що планети газові гіганти здатні отримувати повноцінний "другий розділ" у своїй біографії, зазнаючи кардинальних змін у хімічному складі атмосфери вже після смерті свого первинного світила.

Нові результати досліджень відкрили перспективний напрям у вивченні планетарних атмосфер після завершення головної послідовності зірок. Хоча людство навряд чи застане фінал еволюції нашого власного Сонця, дослідження WD 1856b демонструє, що кінець зірки не означає тотальний кінець для її супутників.

OBOZ.UA пропонує дізнатися, скільки об'єктів у космосі можуть бути придатними до життя.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.