Astronómovia tvrdia, že skalnaté planéty obiehajúce okolo mŕtvych hviezd môžu byť ideálne na hľadanie života

Umelecké stvárnenie bieleho trpaslíka a skalnej exoplanéty. (Jack Madden/Cornell University)

Niektoré veľmi výkonné teleskopy uvidia prvé svetlo v blízkej budúcnosti. Jedným z nich je aj dlho očakávaný vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST).

Jednou z úloh JWST - a tiež úlohou ďalších pripravovaných 'rozsahov - je hľadať biologické podpisy v atmosfére exoplanét.

Teraz nová štúdia ukazuje, že nájdenie týchto biologických podpisov na exoplanétach, ktoré obiehajú okolo hviezd bielych trpaslíkov, nám môže poskytnúť najlepšiu šancu ich nájsť.



Nový dokument má názov „ Spektrá s vysokým rozlíšením a biologické podpisy planét podobných Zemi prechádzajúcich bielymi trpaslíkmi '. Hlavnou autorkou je Thea Kozakis, doktorandka na Cornell University's Carl Sagan Institute. Štúdia je publikovaná v Astrophysical Journal Letters .

Bieli trpaslíci sú zaujímavé hviezdy, najmä pokiaľ ide o hľadanie planét podobných Zemi. Hoci sú považované za hviezdne pozostatky - čo znamená, že prestali fúzovať - ​​stále žiaria. V skutočnosti môžu bieli trpaslíci zostať stabilné aj miliardy rokov po tom, čo prestanú spájať prvky.

Miliardy rokov vyžarujú svoju uloženú tepelnú energiu a ohrievajú všetky blízke planéty. To znamená, že akýkoľvek život na planétach, ktoré okolo nich obiehajú, je stabilný a nebude sa s ním musieť zaoberať smrteľné vzplanutie alebo iných nebezpečných okolností.

Bieli trpaslíci sú tiež malí, čo znamená, že teleskopy nemusia zápasiť s obrovskou žiariacou guľou, keď sa snažia študovať planéty vedľa trpaslíkov.

Teraz tím vedcov prišiel s akousi súpravou nástrojov, ktoré pomôžu vesmírnym teleskopom a pozemným teleskopom hľadať známky života na planétach okolo bielych trpaslíkov. Tlačová správa ho nazýva „sprievodcom spektrálneho poľa pre tieto skalnaté svety“.

'Ukazujeme, aké by mohli byť spektrálne odtlačky prstov a na čo môžu hľadieť budúce vesmírne a veľké pozemské teleskopy,' uviedla Thea Kozakis v tlačovej správe .

Hviezdy podobné Slnku môžu byť také jasné, že je ťažké odhaliť planéty, ktoré okolo nich obiehajú. Keď planéta prechádza popred svoju hviezdu a keď je tento prechod medzi nami a hviezdou, kozmické lode ako Kepler a TESS ich majú šancu odhaliť.

Existujú určité problémy s tranzitnou metódou, ale je to náš najúspešnejší spôsob nájdenia exoplanét. K dnešnému dňu existujú tisíce potvrdených exoplanét.

Biely trpaslík predstavuje svoje vlastné výzvy, pokiaľ ide o detekciu planét. Aj keď nie sú také obrovské ako hviezda hlavnej postupnosti, a teda nie také jasné, ich malá veľkosť predstavuje ďalší problém.

S takou malou materskou hviezdou je ešte ťažšie vidieť prechod planéty na obežnej dráhe. Je tiež menej pravdepodobné, že medzi nami a malou hviezdou prejde planéta.

Ale stále je možné ich odhaliť.

Detekcia vecí okolo bielych trpaslíkov je pomerne novým vývojom v astronómii. Nedávno astronómovia prvýkrát pozorovali disky trosiek okolo bielych trpaslíkov.

V roku 2015 tím astronómov našiel aspoň jednu rozpadajúcu sa planetezimálu obiehajúci okolo bieleho trpaslíka. v roku 2019 ďalšia štúdia predložili dôkazy o planétach obiehajúcich okolo bieleho trpaslíka. Ďalší štúdia z roku 2019 predložil dôkaz, že existuje asi 1 z 10 000 „spektroskopicky zistiteľných obrovských planét na blízkych obežných dráhach okolo bielych trpaslíkov“.

Ale nebudeme vedieť, koľko ich je, kým sa nezlepšíme v ich odhaľovaní. V decembri 2019 astronómovia našli a Planéta veľkosti Neptúna obiehajúca okolo bieleho trpaslíka , hoci v tom prípade trpaslík pomaly ničil planétu.

Astronómovia pravdepodobne nájdu stále viac planét obiehajúcich okolo hviezd bielych trpaslíkov. Niektoré z nich budú podobné Zemi. A keď ich nájdu, budú chcieť v atmosfére preskúmať známky života. To je miesto, kde prichádza Kozakisova nová štúdia.

'Skamenné planéty okolo bielych trpaslíkov sú zaujímavými kandidátmi na charakterizáciu, pretože ich hostitelia nie sú oveľa väčší ako planéty veľkosti Zeme,' povedal. Lisa Kaltenegger , docent astronómie na Vysokej škole umení a vied a riaditeľ Inštitútu Carla Sagana.

'Dúfame a hľadáme takýto druh tranzitu,' povedal Kozakis. „Ak pozorujeme prechod tohto druhu planéty, vedci môžu zistiť, čo je v jej atmosfére, vrátiť sa k tomuto dokumentu, porovnať ho so spektrálnymi odtlačkami prstov a hľadať známky života. Publikovanie tohto druhu príručky umožňuje pozorovateľom vedieť, čo majú hľadať.“

Bieli trpaslíci nakoniec vychladnú. Trvá to dlho, ale nakoniec sa z nich stanú čierni trpaslíci a nevyžarujú vôbec žiadne teplo. Aby sa vzali do úvahy rôzne teploty a farby bielych trpaslíkov pri ich vývoji, pár výskumníkov postavil ich spektrálny sprievodca okolo troch teplôt.

Píšu: „Aby sme preskúmali vývoj planét WD počas ochladzovania ich hostiteľa, modelujeme fotochémiu a podnebie takýchto planét pomocou spektrálnych modelov WD opísaných v Saumonovi. a kol . (2014) pre hostiteľov WD pri 6 000, 5 000 a 4 000 K.“

„Chceli sme vedieť, či by nám svetlo bieleho trpaslíka – dávno mŕtvej hviezdy – umožnilo spozorovať život v atmosfére planéty, keby tam bol,“ povedal Kaltenegger. Vytvorili tiež spektrálne modely pre rôzne atmosféry.

Táto štúdia sa zameriava na spektrálne biologické podpisy vytvorené metánom, oxidom dusným a ozón . Ich odhalenie však nie je také jednoduché. Je potrebné bojovať proti falošným pozitívam.

Napriek tomu táto štúdia „...rozširuje vedecké databázy na nájdenie spektrálnych známok života na exoplanétach...“, ako sa uvádza v tlačovej správe.

Stále však existujú niektoré preklenujúce otázky spojené s potenciálnym životom na planétach obiehajúcich okolo bielych trpaslíkov.

Predtým, ako sa hviezda stane bielym trpaslíkom, prejde fázou červeného obra. Hviezda stráca toľko hmoty, že sa nedokáže obsiahnuť a rozpína ​​sa. Naše vlastné Slnko tým prejde a keď sa roztiahne, pohltí Merkúr , Venuša a možno aj Zem.

Život by túto búrlivú zmenu pravdepodobne neprežil. Mohol by teda naozaj existovať život na planéte podobnej Zemi, ktorá obieha okolo bieleho trpaslíka?

Nikto nevie. Planéty môžu migrovať a je možné, že planéta prežije prechod svojej hviezdy z hlavnej sekvencie na bieleho trpaslíka. Alebo je dokonca možné, že život na planéte začne znova, keď sa jej hostiteľská hviezda stane bielym trpaslíkom. Koniec koncov, bieli trpaslíci sú veľmi stabilní a dlhovekí.

„Ak by sme našli známky života na planétach obiehajúcich pod svetlom dávno mŕtvych hviezd,“ povedal Kaltenegger, „ďalšou zaujímavou otázkou by bolo, či život prežil smrť hviezdy, alebo začal odznova – ak chcete, druhá genéza. .'

Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes . Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.