Будь - яке життя, виявлене на планетах, що обертаються навколо білих карликів, майже напевно еволюціонувало після смерті зірки, йдеться в новому дослідженні, проведеному в University of Warwick. Воно розкриває наслідки сильних і лютих зоряних вітрів, які будуть обрушуватися на планету, коли її зірка вмирає.
Дослідження дає астрономам нове розуміння, яке шукає ознаки життя навколо цих мертвих зірок, досліджуючи вплив, який їх вітри будуть чинити на планети під час переходу зірки в стадію білого карлика. У дослідженні робиться висновок про те, що для життя майже неможливе існування в катаклізмі зоряної еволюції, якщо на планеті не буде дуже сильного магнітного поля - або магнітосфери - яке може захистити її від гірших ефектів.
У випадку із Землею частинки сонячного вітру можуть руйнувати шари атмосфери, які захищають людей від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. Магнітосфера Землі діє як щит, що відводить частинки своїм магнітним полем. Не всі планети мають магнітосферу, але на Землі воно створюється залізним ядром, яке обертається як динамо-машина, створюючи магнітне поле.
"Ми знаємо, що сонячний вітер у минулому зруйнував атмосферу Марса, який, на відміну від Землі, не мав великомасштабної магнітосфери. Ми не очікували виявити, що сонячний вітер в майбутньому може бути настільки ж руйнівним навіть для тих планет, які захищені магнітним полем ", - кажуть дослідники.
У всіх зірок в кінцевому підсумку закінчується доступний водень, який живить ядерний синтез в їх ядрах. Коли це станеться біля осередку Сонця, його ядро спалиться і нагріється, що призведе до величезного розширення зовнішньої атмосфери зірки до «Червоного гіганта».
Потім Сонце збільшиться до діаметра в десятки мільйонів кілометрів, поглинувши внутрішні планети, можливо, включаючи Землю. У той же час втрата маси означає, що у Сонця буде більш слабке гравітаційне тяжіння, тому решта планети будуть віддалятися від вмираючої зірки.
Під час фази червоного гіганта сонячний вітер буде набагато сильніше, ніж сьогодні, і буде помітно коливатися. Дослідники змоделювали вітри 11 різних типів зірок з масою від одного до семи мас нашого Сонця.
Їхня модель продемонструвала, що для того, щоб будь-яка планета могла зберігати свою магнітосферу на всіх етапах зоряної еволюції, її магнітне поле повинно бути як мінімум в сто разів сильніше, ніж поточне магнітне поле Юпітера.
Процес зіркової еволюції також призводить до зміщення населеної зони зірки, яка являє собою відстань, на якій планета може мати правильну температуру для підтримки рідкої води.
У нашій сонячній системі населена зона зміститься від приблизно 150 мільйонів км від Сонця, де в даний час розташована Земля, до 6 мільярдів км або за межі Нептуна. Хоча обертова по орбіті планета також змінює положення, вчені виявили, що населена зона переміщається назовні швидше, ніж планета, що створює додаткові проблеми для будь-якого існуючого життя, що сподівається вижити в цьому процесі.
Зрештою червоний гігант втрачає всю свою зовнішню атмосферу, залишаючи після себе щільний залишок - гарячий білий карлик. Він не випромінює зоряні вітри, тому, коли зірка досягає цієї стадії, небезпека для життя на планеті зникає.
«Наше дослідження демонструє, наскільки складно планеті підтримувати свою захисну магнітосферу протягом всієї фази» червоного гіганта «зіркової еволюції» - кажуть вчені.
«Один з висновків полягає в тому, що життя на планеті в населеній зоні навколо білого карлика майже напевно буде розвиватися під час фази білого карлика, якщо це життя не зможе протистояти безлічі екстремальних і раптових змін в навколишньому середовищі».
Майбутні місії, такі як космічний телескоп Джеймс Вебб, який повинен бути запущений в кінці цього року, повинні дати більше інформації про планети, що обертаються навколо білих карликів, в тому числі про те, чи показують планети в їх населених зонах біомаркери, що вказують на присутність життя, тому дослідження надає цінний контекст для будь-якого потенційні відкриття.
Поки не знайдено жодної планети земного типу, яка могла б підтримувати життя навколо білого карлика, але два відомих газових гіганта знаходяться досить близько до населеної зони своєї зірки, щоб припустити, що така планета могла існувати. Ці планети, ймовірно, наблизилися до білого карлика в результаті взаємодії з іншими планетами, що знаходяться далі.
Ці приклади показують, що планети-гіганти можуть наближатися дуже близько до населеної зони. Населена зона для білих карликів знаходиться дуже близько до зірки, тому що вони випромінюють набагато менше світла, ніж зірки, подібні Сонцю. При цьому білі карлики також дуже стійкі зірки, так як у них немає вітру. Планети, розташовані в зоні проживання білих карликів, можуть залишатися там мільярди років, даючи час для розвитку життя за відповідних умов.
Дослідження було опубліковано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
