Сюрприз от белых карликов: пригодны ли они для жизни на самом деле?

Наука пересматривает шансы на существование жизни там, где её раньше исключали полностью. Белые карлики — остывшие звездные остатки размером с Землю — долгое время считались абсолютно непригодными для поддержания биосферы. Однако новое исследование, опубликованное в престижном журнале The Astrophysical Journal, предполагает, что планеты у таких «мертвых» звезд могут быть не просто обитаемы, а даже более комфортны для жизни, чем их аналоги у активных светил.

Парадокс «умирающей» звезды

Команда астрофизиков под руководством Аомавы Шилдс из Калифорнийского университета в Ирвайне провела климатическое моделирование. Они сравнили две гипотетические планеты: одну у звезды главной последовательности Kepler-62, другую — у белого карлика. Оба мира — водные, приливно заблокированные (всегда повернуты к светилу одной стороной) и получают одинаковое количество энергии.

Интуиция подсказывала, что планета у белого карлика, вынужденная находиться вплотную к своему тусклому солнцу, должна превратиться в раскаленную пустыню. Результат оказался обратным. Ключевую роль сыграла скорость вращения. Из-за близости к звезде планета совершает оборот всего за 10 часов. Это сверхбыстрое вращение эффективно перемешивает атмосферу, не давая облакам скапливаться на дневной стороне и запускать неконтролируемый парниковый эффект. В итоге средняя глобальная температура на таком мире оказалась на 25 Кельвинов выше, чем у более «удачливой» планеты у Kepler-62.

Где рождается тепло

Моделирование показало, что на планете у белого карлика формируются мощные струйные течения в средних широтах. Они переносят тепло от субзвездной точки к полюсам, создавая протяженные полосы с пригодным для жизни климатом. В то же время планета у Kepler-62 страдает от избыточной облачности, которая отражает солнечный свет обратно в космос, не давая поверхности прогреваться.

Обратная сторона медали

Несмотря на обнадеживающие климатические прогнозы, путь к реальной обитаемости таких миров усеян препятствиями. Главная проблема — само существование планет у белых карликов. Чтобы оказаться на столь близкой орбите, планета должна была пережить катастрофическую фазу красного гиганта, когда звезда раздувается и пожирает свои внутренние миры. Теоретически, планета могла мигрировать из внешних областей системы или сформироваться заново из обломков, но это пока лишь гипотезы.

Кроме того, даже если такая планета существует, она, скорее всего, одинока. Бурная эволюция звезды уничтожает любые крупные тела поблизости, лишая систему потенциальных соседей.

Исследование Шилдс кардинально расширяет понятие «зоны обитаемости». Раньше астробиологи фокусировались на звездах, похожих на Солнце. Теперь в список кандидатов попадают миллиарды белых карликов в нашей Галактике. Это означает, что потенциальных «колыбелей жизни» может быть на порядки больше, чем считалось. Главный вопрос теперь не в климате, а в механизме выживания планеты в ходе звездной катастрофы. С вводом в строй телескопа «Джеймс Уэбб» у ученых появляется техническая возможность проверить эти гипотезы, анализируя атмосферы экзопланет у белых карликов на предмет биомаркеров. Если теория подтвердится, человечеству придется признать, что жизнь может теплиться даже у остывших углей звездных костров.