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

15 фев 2025, 12:24

Представьте себе звезду, подобную нашему Солнцу, но сжатую до размеров Земли. Это не фантастика, а реальность, имя которой — белый карлик. Эти звездные остатки, лишенные внутреннего источника энергии, медленно остывают, излучая лишь остаточное тепло. Долгое время считалось, что такие «угасшие» звезды не способны поддерживать жизнь. Но, похоже, наука готова пересмотреть свои взгляды.

Неожиданный поворот в поисках жизни

Традиционно, поиски внеземной жизни фокусировались на звездах, похожих на наше Солнце. Идея о том, что белые карлики могут быть «обитаемыми», казалась абсурдной. Ведь путь к «звездной пенсии» тернист: звезда превращается в красного гиганта, раздуваясь и поглощая все на своем пути, а затем сжимается до крошечных размеров. Какая уж тут жизнь?

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Однако, недавнее исследование, опубликованное в престижном журнале The Astrophysical Journal, бросает вызов устоявшимся представлениям. Команда ученых под руководством Аомавы Шилдс из Калифорнийского университета в Ирвайне провела смелый эксперимент: они смоделировали условия на двух гипотетических планетах, вращающихся вокруг разных звезд. Одна из планет «грелась» у лучей звезды главной последовательности Kepler-62, а другая — у белого карлика. Обе планеты — водные миры, похожие на Землю по массе и составу атмосферы, но приливно заблокированные, то есть всегда повернутые к своей звезде одной стороной.

Сравнение климата для синхронно вращающихся планет с похожими на земные составами атмосфер, получающих 100% современной солнечной постоянной от K62 и синтетического WD с температурой 5000 K. Медленно вращающаяся планета K62 демонстрирует овальную форму температурной картины с самыми горячими областями в субзвездной точке, высокое альбедо верхней части атмосферы (TOA) из-за большого облачного покрытия субзвезд, более низкое альбедо льда в полярных областях по сравнению с планетой WD, и холодную ночную сторону. Планета WD демонстрирует более низкое альбедо TOA и более высокий альбедо толстого снега на полюсах, в то время как ее сверхбыстрое вращение создает более однородный вид между дневной и ночной сторонами, струи в средних широтах и полосчатый рисунок, что приводит к более высокой температуре поверхности в этих регионах, а средняя глобальная температура поверхности на ~25 K выше, чем на планете K62.
Автор: Aomawa L. Shields et al 2025 ApJ 979 45 Источник: iopscience.iop.org

Быстрее, жарче, парадоксальнее?

Результаты оказались поразительными. Казалось бы, планета у белого карлика, находящаяся гораздо ближе к своему тусклому светилу, должна была превратиться в раскаленный ад. Но нет! Благодаря сверхбыстрому вращению (всего 10 часов на оборот!), атмосфера этой планеты эффективно перемешивалась, предотвращая накопление густых облаков на дневной стороне и, как следствие, неконтролируемый парниковый эффект. В то же время, планета у Kepler-62, несмотря на более «комфортное» расстояние до звезды, страдала от избытка облачности, отражавшей ценное тепло.

Что же получается? Планета у белого карлика, несмотря на постоянное уменьшение его светимости, может оказаться более пригодной для жизни, чем ее «сестра» у более яркой звезды? Звучит парадоксально, но именно к такому выводу пришли исследователи.

Подводные камни «белокарликовой» обитаемости

Конечно, не все так радужно. Во-первых, сам факт существования планет у белых карликов — вопрос открытый. Теоретически, они могут образоваться из обломков планет, уничтоженных красным гигантом, или «мигрировать» из более отдаленных областей звездной системы. Но пока это лишь гипотезы.

Во-вторых, даже если планеты у белых карликов существуют, они, скорее всего, одиноки. Бурная «молодость» звезды вряд ли оставила в живых их «соседей».

Более слабый и симметричный меридиональный поток зонального вихревого импульса планеты K62 способствует образованию большой и относительно однородной фракции облаков, сосредоточенной в субзвездной точке. Напротив, сильные фазовые наклоны выше и ниже экватора на планете WD переносят влагу из более высоких широт с локальными минимумами в областях конвергенции и вдоль струй зонального ветра в средних широтах и локальными максимумами вдоль направлений фазовых наклонов к северу и югу от экватора, повышая температуру поверхности в этих областях.
Автор: Aomawa L. Shields et al 2025 ApJ 979 45 Источник: iopscience.iop.org

Новый взгляд на Вселенную

Тем не менее, исследование Аомавы Шилдс и ее коллег открывает захватывающие перспективы. Оно заставляет нас переосмыслить само понятие «зоны обитаемости» и расширить круг потенциальных «колыбелей жизни».

«Возможно, мы стоим на пороге новой эры в астробиологии, когда будем изучать совершенно новый класс миров вокруг звезд, которые раньше даже не рассматривались в качестве кандидатов», — отмечает Аомава Шилдс.

И кто знает, может быть, именно белые карлики, эти «остывшие угли» звездных костров, преподнесут нам главный сюрприз в поисках ответа на вечный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной? С появлением новых мощных телескопов, таких как James Webb, у нас появляется шанс заглянуть в эти загадочные миры и, возможно, найти там признаки жизни. Ведь, как показывает практика, Вселенная полна неожиданностей, и то, что казалось невозможным вчера, может стать реальностью уже завтра.

Опубликовано: Мировое обозрение Источник