Nowe nadzieje na badanie życia pozaziemskiego: przetrwanie wodnych światów wokół białych karłów

WarsawWodne planety krążące wokół martwych gwiazd mogą pomóc nam badać życie, o ile przetrwają wystarczająco długo. Białe karły, które są gwiazdami, które wyczerpały swoje paliwo, mogą być dobrym obiektem do takich badań. Ich słabe światło i niewielki rozmiar ułatwiają wykrywanie planet z wodą wokół nich.

Astronomowie poszukują oznak życia na egzoplanetach, analizując, jak światło przechodzi przez ich atmosfery podczas tranzytów. Badają to światło, aby wykryć różne pierwiastki i cząsteczki. Większe gwiazdy, aktywnie przeprowadzające fuzję jądrową, mogą utrudniać ten proces. Z kolei białe karły są łatwiejsze do badania, ponieważ zapewniają prostsze tło.

Juliette Becker, profesor astronomii na Uniwersytecie Wisconsin-Madison, przeprowadziła badania nad układami gwiazd białych karłów. Badania wykazują, że planety z wodą mogą przetrwać końcowe, gwałtowne etapy życia swoich gwiazd. Wyniki te zostały zaprezentowane na 244. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i są obecnie recenzowane przez czasopisma AAS.

Kluczowe wyzwania dla takich planet to:

• Przetrwać rozszerzanie się gwiazdy, która może urosnąć do 100 razy swojej normalnej średnicy
• Uniknąć pochłonięcia w trakcie tego etapu
• Znieść ogromny wzrost jasności, który może odparować ich oceany

Gdy większe gwiazdy wyczerpują swoje paliwo, ulegają rozszerzeniu i mogą pochłonąć pobliskie planety. Ten proces jest zazwyczaj szkodliwy. Planety muszą znajdować się co najmniej 5 do 6 jednostek astronomicznych (AU) od gwiazdy, aby zachować wodę. Jedna AU to średnia odległość od Ziemi do Słońca.

Zobacz również:

Dzisiaj · 11:25

Przełomowy elektrolit poprawia wydajność baterii stałych

Jeśli planeta nie zostanie zniszczona, nadal może napotkać problemy. Gwiazda traci masę i staje się jaśniejsza, co może sprawić, że planety stają się bardzo gorące. To ciepło może powodować parowanie wody z oceanów. Planety, które wcześniej były zimne i oddalone, mogą stać się znacznie cieplejsze.

Gdy gwiazda staje się białym karłem, zaczyna się ochładzać. Planety znajdujące się daleko od niej będą miały zamarzniętą wodę, co uniemożliwia życie. Aby planeta stała się ponownie zdatna do życia, musiałaby zbliżyć się do białego karła na odległość około 1% 1 AU.

Planeta może zbliżyć się do bliższej orbity poprzez migrację pływową. W trakcie tego procesu orbita planety zmienia się z powodu dynamicznej niestabilności. Najpierw planeta porusza się po eliptycznej orbicie, zanim osiedli się bliżej białego karła.

Modele te wskazują, że przetrwanie planety jest trudne, ale możliwe. Becker współpracował z astrofizykiem Andrew Vanderburgiem z MIT oraz doktorantem Josephem Liveseyem z UW-Madison.

Potrzebne są dalsze badania, aby ulepszyć te modele i ukierunkować obserwacje teleskopowe. Odkrycie białych karłów z potencjalnie nadającymi się do zamieszkania egzoplanetami może pomóc w wyodrębnieniu najważniejszych celów dla teleskopów. Becker twierdzi, że stosowanie metod teoretycznych może ukierunkować się na najlepsze cele i uniknąć marnowania czasu na mniej obiecujące.