Виявлено планету, схожу на Землю, що обертається навколо інопланетної зірки

Триває полювання на другу Землю, десь там, у галактиці Чумацький Шлях, але нещодавно відкритий світ — це не те. Вона має масу приблизно в 1,9 раза більшу за масу Землі, обертаючись навколо своєї зірки на відстані приблизно вдвічі від Землі до Сонця… але ця зірка є білим карликом, що означає, що будь-яке життя, яке могло бути на екзопланеті, було, ймовірно, знищено до або під час червоний велетень зірки смертельні муки.

Але це відкриття все одно захоплююче: це все одно, що зазирнути в майбутнє Сонячної системи та долю Землі, коли Сонце помре й завершить свою власну еволюцію в білого карлика. І робота, проведена під керівництвом астронома Кемінга Чжана з Каліфорнійського університету, показує потенціал способу виявлення – явища, відомого як мікролінзи – для визначення місцезнаходження інших світів, схожих на Землю, в інших місцях галактики, які важко знайти.

Такі зірки, як Сонце, перетворюються на білих карликів після смерті. У них закінчується водневе паливо для злиття в їх ядрах, і вони стають менш стабільними, роздуваючись до величезних розмірів. Це фаза червоного гіганта. Згодом зірка повністю викине зовнішній матеріал, а ядро ​​зруйнується під дією сили тяжіння, утворивши щільний об’єкт, яскраве світло якого не буде створено в результаті термоядерного синтезу, а від залишкового тепла в процесі колапсу. Це гаряче ядро ​​є білим карликом, і йому знадобляться трильйони років, щоб охолонути до повної темряви.

Фаза червоного гіганта досить божевільна. Зовнішня атмосфера зірки може розширюватися в сотні разів від початкового розміру; Деякі прогнози майбутнього Сонця – яке почне ставати червоним гігантом приблизно через 5 мільярдів років – передбачають, що воно може вирости до орбіти Марса, поглинаючи Меркурій, Венеру та Землю в процесі. Ми не знаємо, що це означатиме для нашої планети. Можливе його знищення. Але це нове відкриття світу, схожого на Землю, що обертається навколо білого карлика, свідчить про те, що виживання також є можливістю.

«Найпростішим поясненням є те, що планета вижила через зорю-хозяїна червоного гіганта», — сказав Чжан ScienceAlert.

Система була відкрита завдяки особливостям гравітації та положенню предметів у просторі, відомим як мікролінзи. Система білого карлика знаходиться на відстані близько 4200 світлових років від нас. Приблизно у 26 100 світлових роках від Землі, уздовж тієї самої лінії зору від Землі, на короткий час вишикувалася дуже велика яскрава зірка.

Коли світло від більш віддаленої зірки проходило повз білого карлика, його шлях викривлявся гравітаційним полем, що призводило до ефекту збільшення.

«Лінза білого карлика була майже ідеально вирівняна із фоновою зіркою-джерелом під час події, в результаті чого вона була збільшена більш ніж у 1000 разів», — пояснив Чжан.

«Для цих рідкісних подій мікролінзування з надвисоким збільшенням компаньйон такий маленький, як планета земної групи, може суттєво вплинути на схему збільшення, дозволяючи нам точно визначити конфігурацію лінзи в широкому діапазоні мас і орбітальних відстаней».

Це дозволило дослідникам не тільки визначити масу та орбітальний поділ земної екзопланети, але й наявність коричневого карлика, що обертається навколо білого карлика, об’єкта, маса якого приблизно в 30 разів перевищує масу Юпітера. Це якийсь дивний проміжний момент, який занадто великий для планети, але занадто малий для зірки – достатньо масивний, щоб сплавити дейтерій у її ядрі, але недостатньо масивний для синтезу водню, який визначає зірку.

Маса білого карлика приблизно вдвічі менша за масу Сонця, що свідчить про те, що спочатку він був досить близький до маси Сонця, перш ніж викинути свої кишки. А теперішня орбітальна відстань між земною екзопланетою та білим карликом свідчить про те, що вона колись була приблизно на тій же відстані, що й Земля від Сонця, 1 астрономічну одиницю, перш ніж її відштовхнули далі, коли зірка померла.

«Поточна орбіта планети у 2,1 астрономічної одиниці знаходиться саме там, де ви очікували б знайти планету Земля після того, як Сонце стане білим карликом», — сказав Чжан ScienceAlert.

«Моделі наразі розходяться в думках щодо того, чи зможе Земля уникнути поглинання, тому що ми не знаємо достатньо точно швидкість втрати маси червоного гіганта. Таким чином, наше відкриття свідчить про те, що деякі моделі, які прогнозують проти виживання Землі, можуть бути надто песимістичними. день, коли Земля може ледь уникнути поглинання, подібного до нашої відкритої системи».

Життя на Землі або давно зникне, або різко зміниться до того часу, коли настане фаза червоного гіганта Сонця. Сонце з часом стає гарячішим і яскравішим – недостатньо, щоб ми могли помітити це тут і зараз, але приблизно через мільярд років воно стане настільки гарячим, що вся вода на Землі випарується. Світ, який залишиться, буде дуже негостинним для життя, яким ми його знаємо.

Але, можливо, до того часу ми знайдемо спосіб жити в іншому місці.

«Коли Сонце стане червоним гігантом, придатна для життя зона переміститься навколо орбіти Юпітера і Сатурна, і багато з цих супутників стануть планетами-океанами», — сказав Чжан. «Я думаю, що в такому випадку людство могло б мігрувати туди». Дослідження команди було опубліковано в Nature Astronomy.