RW Space

Астрономы обнаружили множество звезд-белых карликов, окруженных дисками обломков. Эти диски представляют собой остатки планет, разрушенных звездой в процессе ее эволюции. Но они нашли одну неповрежденную планету массой Юпитера, вращающуюся вокруг белого карлика.

Есть ли еще планеты-белые карлики? Могут ли планеты земной группы существовать вокруг белых карликов?

Белый карлик (WD) — это звездный остаток некогда гораздо большей звезды главной последовательности, такой как наше Солнце. Когда звезда того же диапазона масс, что и наше Солнце, покидает главную последовательность, она раздувается и становится красным гигантом.

Поскольку красный гигант стареет и у него заканчивается ядерное топливо, он сбрасывает свои внешние слои, образуя планетарная туманность, мерцающая завеса расширяющегося ионизированного газа, которую все видели на изображениях Хаббла. Примерно через 10 000 лет планетарная туманность рассеивается, и все, что остается, — это белый карлик, одинокий в центре всей этой исчезающей славы.

Белые карлики чрезвычайно плотны и массивны, но их размер примерно равен Земля. Они оставили свою термоядерную жизнь позади и излучают только остаточное тепло. Но тем не менее, тепло есть тепло, и у белых карликов могут быть обитаемые зоны, хотя они очень близки.

Астрономы вполне уверены, что у большинства звезд есть планеты. Но эти планеты находятся в опасности, когда они вращаются вокруг звезды, которая оставляет главную последовательность позади и становится красным гигантом. Это может нанести ущерб планетам, поглотив некоторые из них и разорвав другие в результате приливных разрушений. Некоторые белые карлики окружены дисками обломков, и они могут быть лишь остатками планет звезды, разорванных звездой на куски на стадии красного карлика.

Но в 2020 году исследователи объявили об открытии неповрежденного планета среди обломков в обитаемой зоне вокруг белого карлика WD1054-226.

Если она есть, то почти наверняка где-то есть и другие. Почему мы их не нашли? И означает ли тот факт, что первая обнаруженная нами планета имеет массу Юпитера, означает, что они доминируют в популяции экзопланет WD?

В новой статье рассматривается проблема экзопланет вокруг белых карликов и задается вопрос, почему скалистые Планеты-белые карлики кажутся редкими. Статья гласит: «Гигантская природа WD 1856 b подразумевает, что транзитные каменистые планеты редко встречаются вокруг белых карликов». Статья принята в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, а ее автор — Дэвид Киппинг, доцент кафедры астрономии Колумбийского университета в Нью-Йорке.

Белые карлики долговечны и стабильны. Поэтому, хотя их обитаемые зоны намного меньше зоны вокруг такой звезды, как наше Солнце, они все же существуют. Теоретически на планетах в этих обитаемых зонах может поддерживаться жизнь.

Единственная нетронутая планета вокруг белого карлика, о которой мы знаем наверняка, была обнаружена космическим кораблем НАСА TESS, и это колоссальная цифра: 13,8 массы Юпитера.

p>

«Учитывая относительное малое количество планет-гигантов по сравнению с земными, на что указывают как демографические данные экзопланет, так и теоретические модели (распределение радиусов с «тяжелым дном»), это, возможно, несколько удивительно», — объясняет Киппинг.

Это заявление может показаться неожиданным для читателей. Беглый взгляд на Каталог экзопланет НАСА показывает 5535 подтвержденных экзопланет. Из них 1898 — Нептуноподобные, а 1756 — газовые гиганты. Только 1675 из них являются Суперземлями, и всего 199 — земными.

Утверждение Киппинга о том, что распределение экзопланет является «тяжелым снизу», а это означает, что планет малого радиуса больше, чем планет большого радиуса, кажется загадочным. с этой точки зрения.

Но наши измеренные цифры не отражают то, что происходит на самом деле. Каждый метод обнаружения, который мы используем для поиска экзопланет, имеет свою собственную предвзятость отбора. Короче говоря: мы знаем только то, что нашли. Мы не знаем, что там на самом деле.

«… появляется мнение, что планеты размером с Юпитер составляют меньшинство населения планеты. Таким образом, тот факт, что первая транзитная планета, обнаруженная вокруг WD, была признана планетой-гигантом, несколько удивительно», — пишет Киппинг.

WD 1856 b может быть единственной подтвержденной планетой-белым карликом, но есть и другие кандидаты, и большинство из них имеют массу Юпитера или больше. планеты тоже.

Киппинга беспокоят последствия обнаружения массивного газового гиганта вокруг белого карлика. «Предполагаемая гипотеза состоит в том, что транзитные каменистые планеты WD редки», — пишет Киппинг.

Существует множество свидетельств существования небольших планет земной группы вокруг белых карликов. Но доказательства находятся в скалистых дисках обломков разрушенных планет земной группы. Это указывает на то, что эти планеты существуют, но тогда возникает вопрос, есть ли неповрежденные планеты в обитаемых зонах? Говорит ли нам об обнаружении WD 1856 b что-нибудь о существовании планет земной группы WD?

Есть два способа сопоставить данные о малых планетах с обнаружением WD 1856 b.

Во-первых, , нет абсолютной причины, по которой маленькие скалистые планеты или массивные планеты с массой Юпитер+ должны доминировать в популяции экзопланет WD. «Возможно, распределение переворачивается на каком-то радиусе, представляющем наиболее маловероятный планетарный радиус, а затем снова достигает пика», — пишет Киппинг. Может существовать бесконечное количество распределений; мы просто пока не знаем.

Другой способ примирить это просто. «Вторая возможность заключается в том, что WD 1856 b — это просто счастливая случайность. Возможно, действительно существует сильное донное распределение, и было действительно крайне маловероятно, что экзопланета размером с WD 1856 b будет первой, обнаруженной во время транзита». В этом заключается проблема работы только с одной точкой данных.

Киппинг подсчитал, что вероятность того, что первая планета WD окажется массивной, составляет 0,37 процента. Это крайне редко, но это не обязательно приводит к каким-либо надежным выводам. «Это, конечно, интересно, — пишет Киппинг, — но вряд ли ошеломляющее: в истории астрономии невероятные события могут и произойдут, если будет достаточно времени».

И что же это нам дает? У нас есть одна обнаруженная планета WD, и это огромный газовый гигант, но у нас есть несколько дисков каменистого мусора вокруг WD, которые, должно быть, прибыли с планет земной группы. Что же тогда остается с гипотезой о том, что маленькие каменистые планеты вокруг WD редки?

«По этим причинам мы не считаем нашу гипотезу сколько-нибудь убедительно обоснованной», — пишет Киппинг.

Может быть, это одна из тех вещей, которые, хотя и интересны, но могут привести только к неточным выводам. Как это часто бывает, нам нужно больше данных. «Конечно, было бы преждевременно прекращать текущие и будущие усилия по поиску планет земной группы вокруг WD».

Наука об экзопланетах белых карликов находится только в зачаточном состоянии. Но это вселяет надежду, поскольку WD очень стабильны и долговечны. Как и их обитаемые зоны.

Белые карлики уникальны среди звезд, поскольку их радиус такой же, как у Земли. Они меньше других звезд, и это может облегчить обнаружение планет размером с Землю. Это также могло бы облегчить изучение атмосферы, в том числе потенциальное обнаружение биосигнатур, что может быть сложнее сделать вокруг гораздо более крупных звезд.

Гипотеза Киппинга о том, что планеты земной группы редко встречаются вокруг WD, легко проверить. Целенаправленный поиск, несомненно, начнет раскрывать истинное население планет вокруг белых карликов.

Если мы найдем больше похожих на Землю миров вокруг белых карликов, это откроет еще один путь для обитаемости и больший потенциал для жизни. сохраняться во Вселенной.

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Universe Today. Прочтите оригинал статьи.