Планета, вращающаяся вокруг маленькой звезды, производит сильные атмосферные сигналы, когда проходит впереди или «проходит» мимо своей звезды-хозяина, как показано на рисунке выше. Белые карлики дают астрономам редкую возможность охарактеризовать скалистые планеты. Предоставлено: Институт Карла Сагана.
Когда звезды, подобные нашему Солнцу, умирают, все, что остается, – это обнаженное ядро - белый Гном. По мнению исследователей Корнелла, планета, вращающаяся вокруг белого карлика, представляет многообещающую возможность определить, сможет ли жизнь пережить смерть своей звезды.
В исследовании, опубликованном сегодня (16 сентября 2020 г.) в Письма в астрофизический журнал, они показывают, как НАСАпредстоящий Космический телескоп Джеймса Уэбба могли найти признаки жизни на земных планетах, вращающихся вокруг белых карликов.
Планета, вращающаяся вокруг маленькой звезды, производит сильные атмосферные сигналы, когда проходит впереди или «проходит» мимо своей звезды-хозяина. Белые карлики доводят это до крайности: они в 100 раз меньше нашего Солнца, почти такие же маленькие, как Земля, что дает астрономам редкую возможность охарактеризовать скалистые планеты.
«Если вокруг белых карликов существуют скалистые планеты, мы сможем обнаружить на них признаки жизни в ближайшие несколько лет», – сказала автор-корреспондент Лиза Калтенеггер, доцент астрономии Колледжа искусств и наук и директор Института Карла Сагана.
Со-ведущий автор Райан Макдональд, научный сотрудник института, сказал, что космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на октябрь 2021 года, имеет уникальные возможности для поиска признаков жизни на скалистых экзопланетах.
«При наблюдении планет, похожих на Землю, вращающихся вокруг белых карликов, космический телескоп Джеймса Уэбба может обнаружить воду и углекислый газ в течение нескольких часов», – сказал Макдональд. «Два дня наблюдений с помощью этого мощного телескопа позволят обнаружить биосигнатурные газы, такие как озон и метан».
Открытие первой транзитной планеты-гиганта, вращающейся вокруг белого карлика (WD 1856 + 534b), о которой было объявлено 16 сентября в отдельной статье под руководством соавтора Эндрю Вандерберга, доцента Университета Висконсина в Мэдисоне, доказывает существование планет. вокруг белых карликов. Калтенеггер также является соавтором этой статьи.
Эта планета – газовый гигант и поэтому не может поддерживать жизнь. Но его существование предполагает, что меньшие каменистые планеты, которые могли поддерживать жизнь, также могли существовать в обитаемых зонах белых карликов.
В недавно опубликованном исследовании исследователи из Корнелла показывают, как будущий космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба может находить признаки жизни на планетах земного типа, вращающихся вокруг сгоревших звезд, известных как белые карлики. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: Институт Джека Мэддена / Карла Сагана. Предоставлено: Джек Мэдден / Корнельский университет.
«Теперь мы знаем, что планеты-гиганты могут существовать вокруг белых карликов, и более чем 100 лет назад получены свидетельства того, что скалистый материал загрязняет свет от белых карликов. В системах белых карликов, безусловно, есть небольшие камни », – сказал Макдональд. «Логичный скачок – представить себе каменистую планету, подобную Земле, вращающейся вокруг белого карлика».
Исследователи объединили современные методы анализа, которые обычно используются для обнаружения газов в гигантских экзопланета атмосферы с Космический телескоп Хаббла с моделями атмосфер белых карликовых планет из предыдущего исследования Корнелла.
Спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет теперь ищет такие каменистые планеты вокруг белых карликов. Если и когда один из этих миров будет обнаружен, Калтенеггер и ее команда разработают модели и инструменты для выявления признаков жизни в атмосфере планеты. Телескоп Уэбба вскоре может начать эти поиски.
По словам Калтенеггера, обнаружение признаков жизни на планете, вращающейся вокруг белого карлика, имеет серьезные последствия. Большинство звезд, включая наше Солнце, однажды превратятся в белые карлики.
«Что, если смерть звезды – не конец жизни?» она сказала. «Может ли жизнь продолжаться, даже если наше солнце умерло? Признаки жизни на планетах, вращающихся вокруг белых карликов, не только покажут невероятную стойкость жизни, но, возможно, также заглянут в наше будущее ».
Ссылка: «Возможности белого карлика: надежное обнаружение молекул в земной атмосфере экзопланеты с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба», авторы Лиза Калтенеггер, Райан Дж. Макдональд, Теа Козакис, Николь К. Льюис, Эрик Э. Мамаджек, Джонатан К. Макдауэлл и Эндрю Вандербург, 16 сентября 2020 г., Письма в астрофизический журнал.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / aba9d3
Другие участники этого исследования – Теа Козакис, доктор философии. ’20, и Николь Льюис, доцент астрономии и заместитель директора Института Карла Сагана.
