Теорія відносності дозволила життя в системах білих карликів

Американські вчені опублікували результати дослідження властивостей планет у білих карликів. Воно показало, що всупереч поширеній думці вони можуть бути придатні для життя.

Екзопланета біля білого карлика в уявленні художника. Джерело: CfA/Mark A. Garlick

У пошуках позаземного життя ми зазвичай шукаємо планети, що обертаються навколо зір, схожих на Сонце, і крижані місяці. Але є ще один можливий кандидат — планети, що обертаються навколо білих карликів, гарячих і щільних залишків мертвих зір.

Білий карлик утворюється, коли сонцеподібна зоря вичерпує своє водневе паливо і скидає зовнішні шари, залишаючи лише ядро. При розмірах, порівнянних з діаметром Землі, такі об’єкти мають масу, порівнянну з масою Сонця. Основна проблема полягає в тому, що білі карлики випромінюють у тисячі разів менше тепла і світла, ніж звичайні зорі. Це означає, що зона населеності (область, де на поверхні планети може існувати рідка вода) в їхніх системах обмежена кількома мільйонами кілометрів від зорі, що з астрономічного погляду є надзвичайно невеликою відстанню.

Порівняння розмірів Землі та найближчого до нас білого карлика Сіріус B. Джерело: ESA and NASA

Хоча до теперішнього часу вченим дійсно вдалося виявити великі планети у білих карликів, ще недавно вважалося, що життя на них неможливе через приливні сили. Ці сили посилюються, коли сусідня планета розтягує орбіту населеної планети до овальної форми, що призводить до розтягування і стиснення внутрішньої частини планети, генеруючи тепло, яке може викликати смертоносний парниковий ефект. Він призводить до випаровування всіх поверхневих озер та океанів і робить планету непридатною для життя.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Журнал №5 (180) 2020

До товару

Однак за допомогою комп’ютерного моделювання вчені з Університету Вісконсін-Медісон показали, що загальна теорія відносності Ейнштейна (ЗТВ), яка описує дію гравітації в дуже великих масштабах і за високих швидкостей, може стабілізувати орбіту планети.

Вони виявили, що потужна гравітація білого карлика змушує орбіту планети повільно обертатися. Ця сила запобігає занадто великому збільшенню овальної форми орбіти, попри гравітаційне тяжіння сусідньої планети. Це дозволяє зберегти низький рівень приливного нагріву і, отже, зберегти рідку воду на поверхні, що потенційно робить її придатною для життя.

Щоб перевірити свої викладки, дослідники провели симуляції з урахуванням і без урахування ефектів ЗТВ. Вони підтвердили, що без ЗТВ більшість планет у зоні населеності з сусідніми планетами-супутниками були б перегріті й непридатні для життя. Однак з ЗТВ зона населеності значно більша, що дозволяє уникнути некерованого парникового ефекту.

За словами вчених, їхнє відкриття надає нові можливості під час пошуку позаземного життя і вибору перспективних цілей для дослідження за допомогою таких передових інструментів, як космічний телескоп James Webb.

Раніше ми розповідали про білий карлик, який «обідає» світом, що нагадує Плутон.

За матеріалами Phys.org

Новини інших медіа
У Чумацькому Шляху виявили найпотужніший природний прискорювач частинок
Blue Origin виявили справжню причину вибуху ракети New Glenn
Надмасивна чорна діра-утікачка допомогає зрозуміти стародавнє злиття
Астробіолог побачив у бактеріях з чистих кімнат NASA несподівану користь
Що Spirit насправді бачив у ґрунті кратера Гусєва
Зодіакальний пил інших систем може завадити пошуку життя у Всесвіті
Нестійкість Кельвіна — Гельмгольца вперше зафіксована на Сонці
Ракета Falcon 9 розлетілась на друзки біля кратера Ейнштейна
Під зорепад Персеїд українці зможуть залишити своє бажання на інтерактивній зоряній мапі
Створений у КПІ наносупутник PolyITAN-1 потрапив до Книги рекордів України