Экзопланеты размером с Юпитер могут формироваться из материала умирающих звезд
Большинство звезд во Вселенной рождаются в двойных системах, светила-одиночки вроде Солнца скорее исключение из правил. Одними из участников таких систем могут быть белые карлики — бывшие ядра звезд обычно размером с Землю. Другие — звезды-компаньоны побольше. Иногда на короткопериодических орбитах вокруг белых карликов астрономы открывают экзопланеты, сильно превышающие по размеру сами «бывшие звезды» и каким-то образом избежавшие разрушения. Американские астрономы и физики рассказали, как могут появляться на свет такие объекты.
В 2020 году международная команда астрономов сообщила об открытии первой в истории экзопланеты, вращающейся вокруг белого карлика WD 1856+534. Она получила обозначение WD 1856+534 b и расположена на расстоянии 80 световых лет от Земли.
С помощью наблюдений, проведенных космическим телескопом TESS, специалисты выяснили, что WD 1856+534 b по размеру практически сравнима с Юпитером и больше белого карлика примерно в семь раз (радиус «бывший звезды» всего на 40 процентов больше земного). Масса экзопланеты — 13,8 массы Юпитера.
В дальнейшем удалось узнать, что орбитальный период экзопланеты составляет почти 34 часа, то есть год на ней длится 1,4 дня. Она расположена на расстоянии всего около трех миллионов километров (0,02 астрономической единицы) от белого карлика.
Различного рода физические модели предсказывают, что любая экзопланета, подобравшись столь близко к белому карлику, не должна сохраниться. Обычно планеты формируются на орбите вокруг своих звезд из того же газопылевого диска, из которого рождается само светило, как это произошло в Солнечной системе. Но во время такого процесса не может появиться мир, который располагался бы так близко к будущему белому карлику, поскольку гравитационное притяжение звезд настолько сильно, что разорвало бы молодую планету на части. Однако WD 1856+534 b каким-то образом уцелела, и многие ученые пытаются найти объяснение тому, как появляются подобного рода объекты.
Белые карлики — финальный этап эволюции звезды. Ими становятся светила, чья масса недостаточна для превращения в нейтронную звезду, а именно — не превышает 10 масс Солнца. После того как эти звезды «обращаются» в красных гигантов и затем сбрасывают свои оболочки, от них остается плотное остывающее ядро, лишенное источников термоядерной энергии. Белые карлики обладают высокой поверхностной гравитацией, а их размер обычно сравним с Землей. В этом случае их масса может составлять от 0,17 до 1,44 массы Солнца.
Ученые, которые в 2020 году открыли WD 1856+534 b, в своей статье предположили, что, скорее всего, гравитация белого карлика притянула экзопланету спустя некоторое время после того, как звезда перестала быть красным гигантом. Иначе от экзопланеты ничего не осталось бы.
Авторы новой научной работы, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv, рассказали об иной судьбе WD 1856+534 b. Они полагают, что объект изначально сформировался на орбите WD 1856+534.
Многие белые карлики образуются в бинарных системах, состоящих из самой «бывшей звезды» и ее компаньона — более крупного светила. Эти тела гравитационно связаны друг с другом и вращаются по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. Если в двойной звездной системе расстояние между объектами небольшое, белый карлик (он обладает высокой поверхностной гравитацией) начнет «перетягивать» вещество звезды-соседки на себя, которая начнет медленно «умирать».
Группа американских астрономов и физиков под руководством Джейсона Нордхауса (Jason Nordhaus) из Рочестерского технологического института построила модель звездной эволюции. Она показала, что «смерть» звезды — компаньона белого карлика WD 1856+534 могла привести к рождению планеты размером с Юпитер.
Согласно моделированию, если бы звезда — соседка белого карлика была правильной массы, то есть чуть меньше Солнца, то два тела сблизились бы настолько, что орбита последнего оказалась бы полностью внутри орбиты более крупного компаньона. По мере того как плотный белый карлик обходил диффузные внешние края соседки, он медленно «всасывал» бы плазму звезды.
В результате вращения белого карлика вокруг него появился бы газопылевой аккреционный диск из вещества компаньона, затем из-за гравитационной неустойчивости диска могла бы сформироваться планета. Остаточный газ впоследствии смела бы энергия движения белого карлика и новой планеты.
Проверить идею команды Нордхауса сложно. Найти доказательства того, что экзопланета образовалась именно из материала умирающей звезды, вряд ли получится. Конечно, можно попробовать исследовать химический состав WD 1856+534 b и WD 1856+534 и попытаться определить степень сходства их элементов, но у астрономов пока нет настолько мощного прибора, который позволил бы провести такого рода исследование.
Экзопланеты вблизи белых карликов достаточно интересны, поскольку «бывшие звезды» относительно холодные, а значит, могут создать на экзопланетах благоприятные условия для известной нам формы жизни. Например, самые старые белые карлики имеют температуру около 2000 кельвинов — почти в два раза меньше, чем у Солнца. Что касается мира WD 1856+534 b, то верхний предел температуры для него почти 17 градусов Цельсия. Это сравнимо с земными показателями.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии