Система WD1856 находится всего в 80 световых годах от Земли. В 2020 году астрономы обнаружили в ней газовую планету-гигант (в 4−11 раз массивнее Юпитера), которая обращается вокруг белого карлика — плотного остатка умершей звезды размером с Землю. Это сразу поставило ученых в тупик. Белый карлик — это то, что остается после того, как звезда, подобная Солнцу, исчерпывает топливо и сбрасывает внешние оболочки. Но перед этим она превращается в красного гиганта — раздувается до размеров, превышающих исходные более чем в 100 раз, и обычно поглощает близлежащие планеты. Наше Солнце, например, в будущем поглотит Меркурий, Венеру и, вероятно, Землю. Как же планета WD1856b, которая по радиусу в восемь раз больше своего белого карлика, а период ее обращения составляет всего 1,4 дня, могла выжить?
Чтобы разобраться, международная группа ученых под руководством Райана Макдональда (Университет Сент-Эндрюс, Шотландия) и Кристофера О’Коннора (Северо-Западный университет, США) использовала телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для анализа атмосферы планеты. Это первое в истории исследование атмосферы планеты, вращающейся вокруг мертвой звезды. Результаты опубликованы в научном журнале Nature.
Измерения показали, что планета значительно горячее, чем ожидалось: ее температура составляет около 400 Кельвинов (127°C), что примерно на 240 градусов выше, чем можно объяснить нагревом от белого карлика. Кроме того, в атмосфере обнаружены метан и облака.
Поскольку гигантские планеты остывают с предсказуемой скоростью, ученые смогли «отмотать» температуру планеты назад во времени и реконструировать ее историю. Модель показала, что планета, скорее всего, нагрелась в процессе миграции внутрь — и это произошло через 3−5,5 млрд лет после того, как звезда стала белым карликом. Другими словами, планета изначально находилась на безопасном расстоянии, пережила фазу красного гиганта, а затем, под действием гравитационного влияния других объектов в системе (белый карлик входит в тройную звездную систему), она начала постепенно смещаться по орбите к своему мертвому солнцу. Взаимодействуя с его сильной гравитацией, планета разогревалась.
Наши результаты имеют прямое отношение к долгосрочной судьбе нашей Солнечной системы. Примерно через 5 млрд лет наше Солнце погибнет, и мы точно не знаем, что произойдет с планетами в это время. Тот факт, что планеты могут пережить эту финальную стадию звездного жизненного цикла, значительно расширяет спектр возможностей того, где и когда во Вселенной могут существовать обитаемые планеты.
Исследование показывает, что «смерть звезды — это не конец», и некоторые планеты могут обрести новую «яркую и живую» жизнь после гибели своей звезды.
Ранее Наука Mail рассказывала об открытии одной из самых экстремальных экзопланет.
