Гигантская экзопланета показала, что у планет после гибели своей звезды может быть яркое и насыщенное будущее

Гигантская планета каким-то образом вновь нагрелась спустя миллиарды лет после гибели своей звезды, что дало астрономам представление о крайне неожиданной «загробной жизни» планетных систем.

Об этом сообщает издание «Последние события» со ссылкой на пресс-релиз NASA.

С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» исследователи провели первые детальные измерения атмосферы планеты, вращающейся вокруг белого карлика — остатка звезды, которая когда-то была похожа на Солнце и уже давно погасла. Экзопланета WD 1856 b находится на расстоянии около 80 световых лет от Земли.

Результаты, опубликованные в журнале «Nature», могут пролить свет на возможную судьбу нашего собственного планетарного соседства. Хотя Земля и другие ближайшие планеты вряд ли выживут во время фазы раздутого красного гиганта Солнца, которая наступает перед тем, как звезда среднего размера превратится в белый карлик, новое исследование указывает на то, что по крайней мере некоторые из самых удалённых планет могут выжить — и даже изменить свои орбиты, получив шанс на вторую жизнь.

«Мы привыкли с помощью телескопов заглядывать в прошлое, но это первый случай, когда нам удалось заглянуть в будущее, чтобы увидеть, что может произойти», — отметил ведущий автор исследования Райан Дж. Макдональд, преподаватель астрономии в Университете Сент-Эндрюса в Шотландии. «Это словно использование машины времени, чтобы заглянуть в далекое будущее нашей Солнечной системы».

Астрономы полагают, что WD 1856 b, вероятно, не заняла свою нынешнюю орбиту сразу после коллапса звезды. Скорее всего, она приблизилась к ней в течение миллиардов лет после смерти звезды. По мере того как планета приближалась к белому карлику, его гравитация сжимала и деформировала её, генерируя внутреннее тепло, что привело к повышению глобальной температуры.

До этого учёные знали, что такие миры вокруг белых карликов могут существовать, но почти не располагали прямыми данными о том, как они на самом деле выглядят и как меняются со временем.

Эта планета, WD 1856 b, имеет атмосферу, насыщенную метаном, с пеленой тумана, хотя учёные до сих пор не могут точно сказать, из чего состоит этот слой частиц. 

Планета также гигантская — её масса составляет примерно от четырёх до 11 раз больше массы Юпитера. Это удивительная смена ролей, учитывая, что её материнская звезда сейчас по размерам ближе к Земле. Радиус экзопланеты примерно в восемь раз превышает размер мёртвой звезды, отметил Кристофер О’Коннор, соавтор исследования и астрофизик из Северо-Западного университета. И она находится настолько близко к своей звезде, что её «год» длится менее двух дней. 

«Это одна из самых удивительных планетных систем, о которых нам известно», — отметил О’Коннор. 

Самым неожиданным открытием для исследователей стала чрезвычайно высокая температура экзопланеты. Учитывая слабое тепло, излучаемое её белым карликом, планета должна была бы быть ледяной. Вместо этого температура на ней составляет примерно 126 градусов по Цельсию.

Компьютерные модели указывают на то, что планета получила это дополнительное тепло после изменения своей орбиты. Исследователи исключили сценарий, при котором планета приблизилась к звезде, когда та ещё была красным гигантом, поскольку в таком случае планета уже успела бы остыть. 

Вопреки распространённому мнению, не все звезды гибнут в грандиозном взрыве сверхновой. Ядерное топливо звёзд среднего размера, таких как наше Солнце, просто исчерпывается. В конце своей жизни эти звёзды раздуваются в сто тысяч раз по сравнению со своим первоначальным размером, переходя в так называемую фазу красного гиганта. В конце концов красный гигант расширяется, охватывая ближайшие планеты. Астрономы считают, что в будущем Солнце поглотит Меркурий, Венеру и даже Землю.

На данный момент наиболее вероятным объяснением случая WD 1856 b является то, что её миграция к центру произошла примерно через 3–5,5 миллиарда лет после того, как звезда превратилась в белый карлик. Поскольку мёртвая звезда является частью тройной звездной системы, вполне возможно, что гравитация двух других звёзд могла оказать определённое влияние на изменение орбиты WD 1856 b, отметил О’Коннор.  

Таким образом, если планеты могут выжить после смерти своей звезды, это значительно расширяет границы того, где — и когда — во Вселенной могут скрываться пригодные для жизни миры. Чтобы узнать больше, исследователи планируют продолжить поиск других экзопланет, вращающихся вокруг белых карликов, с помощью телескопа «Вебб». 

«Наши результаты показывают, что смерть звезды — это не конец, — отметил Макдональд. — У некоторых планет после смерти своей звезды впереди яркое и насыщенное будущее».