Экзопланета у белого карлика подсказала будущее Земли

Планета-гигант WD 1856b вращается вокруг мёртвой звезды — белого карлика, оставшегося после гибели светила, похожего на Солнце. Когда телескоп «Джеймс Уэбб» впервые заглянул в её атмосферу, полученные цифры не сошлись ни с одним расчётом. Разгадка этой аномалии может рассказать, что произойдёт с Солнечной системой через несколько миллиардов лет.

Что остаётся от звезды после смерти

Белый карлик — это ядро звезды, которая исчерпала запас топлива. Прежде чем угаснуть, светило раздувается в сотни раз, сбрасывает внешние слои, а то, что остаётся, сжимается под собственной гравитацией до объекта размером примерно с Землю. При этом масса такого ядра может достигать 1,4 массы Солнца.

Так закончат жизнь все звёзды массой до восьми солнечных — и наше Солнце в том числе, примерно через 5 миллиардов лет.

Судьба планет Солнечной системы

По словам астронома Райана Макдональда, на стадии красного гиганта Меркурий и Венера будут уничтожены. Судьба Земли пока не определена однозначно — итог зависит от точных параметров звёздной модели. А вот Юпитер и Сатурн, по его оценке, почти наверняка переживут гибель Солнца.

После вспышки красного гиганта звезда теряет значительную часть массы, а её притяжение слабеет. Уцелевшие планеты начинают смещаться на более далёкие орбиты, и вся система становится менее устойчивой к внешним возмущениям.

Планета в 82 световых годах от Земли

WD 1856b находится в 82 световых годах от Солнца и по размеру превосходит белый карлик, который огибает, в семь раз. Из-за этого при транзите планета никогда не перекрывает диск звезды целиком — закрывается лишь часть его поверхности.

Глубина такого транзита составляет 56 процентов — рекордный показатель среди всех известных экзопланет. Сам проход длится всего восемь минут.

Стандартные методы анализа спектра здесь не работали. Команде пришлось строить новые модели специально под эту систему.

Температура, которая не сходится с расчётами

Учёные ожидали увидеть показатели около минус 113 градусов Цельсия — примерно так же холоден Юпитер, сопоставимый с WD 1856b по размеру и орбите. Вместо этого атмосфера планеты оказалась разогрета до плюс 126 градусов.

Дополнительная странность: при почти юпитерианском радиусе WD 1856b оказалась в семь раз массивнее.

Газовые гиганты остывают предсказуемо на протяжении миллиардов лет, поэтому их нынешняя температура — своего рода отпечаток прошлых событий.

Возможный источник разогрева

Белый карлик, вокруг которого обращается планета, сформировался 5,4 миллиарда лет назад и с тех пор постепенно остывает. Расчёты показали: своего температурного максимума WD 1856b достигла спустя миллиарды лет после превращения звезды в белого карлика — сама звезда никак не могла быть причиной разогрева.

Один из вероятных сценариев — соседняя двойная звезда. Её приливное воздействие могло и разогреть планету, и сместить её ближе к белому карлику с более удалённой первоначальной орбиты.

Получается, что у планет-гигантов вроде Юпитера есть шанс на своего рода вторую жизнь после смерти родительской звезды: смещение орбиты, повторный разогрев, изменение химии атмосферы.

Что это значит для Земли

Однозначного ответа по-прежнему нет. Одни модели показывают, что Землю поглотит раздувшееся Солнце, другие — что она уцелеет. Если планета переживёт эту стадию, неясно, как перераспределение массы звезды изменит её орбиту.

Человечество вряд ли застанет этот момент. Но, возможно, к тому времени на Земле — или где-то ещё в системе — уже будет другая жизнь, для изучения возможностей которой такие находки, как WD 1856b, только открывают дверь.

Похожая история устойчивости после звёздной катастрофы уже описана в материале о том, как странная звезда выжила после взрыва сверхновой — там речь идёт о совсем другом типе космической катастрофы, но итог для уцелевшего объекта не менее удивителен.