Bílé trpaslíci mohou stále hostit obyvatelné planety. Podmínky, jako je přílivové vytápění a migrace, vytvářejí jejich potenciál pro život.
Slunce nakonec zemře. K tomu dojde, když vyčerpá palivo vodíku v jádru a již nemůže generovat energii jaderná fúze. I když je tato fáze často představována jako závěrečná kapitola pro sluneční soustavu, mohla by místo toho označit začátek nové evoluční fáze pro objekty, které v ní zůstávají.
Když hvězdy podobné Slunci umírají, dramaticky se rozšiřují během toho, co se nazývá fáze červeného obra. Jejich poloměr se zvyšuje, jejich povrch se stává chladnějším a červenějším a jejich oslabená gravitace již nemůže držet na vnějších vrstvách. Stejně jako polovina hmoty hvězdy může uniknout do vesmíru a zanechat za sebou hustý hvězdné zbytky zvané Bílý trpaslík.
Jsem a Profesor astronomie na University of Wisconsin-Madison. V roce 2020 jsme moji kolegové a já objevil první neporušenou planetu obíhající kolem bílého trpaslíka. Od té doby mě fascinovala vyhlídka na život na planetách kolem nich, drobné, husté bílé trpaslíky.
Hledání známek života
Astronomové hledají mimozemský život sledováním planet, když procházejí před svými hostitelskými hvězdami z naší linie dohledu. Se světlem hvězdy svítí atmosférou planety, mohou vědci aplikovat základní fyzické principy určit Jaké druhy molekul jsou přítomny.
V roce 2020 si vědci uvědomili Mohli by tuto techniku použít pro planety obíhající bílé trpaslíky. Pokud by taková planeta měla molekuly vytvořené živými organismy ve své atmosféře, James Webb Space Telescope Pravděpodobně by je mohl najít, když planeta prošla před její hvězdou.
V červnu 2025, i publikoval papír Odpověď na otázku, která mě poprvé začala obtěžovat v roce 2021: Mohl by oceán – pravděpodobně potřebný k udržení života – dokonce přežít na planetě obíhající blízko mrtvé hvězdy?
Vesmír plný bílých trpaslíků
Bílý trpaslík má asi polovinu hmoty slunce, ale tato hmota je stlačena do objemu zhruba velikosti Země, přičemž jeho elektrony jsou tlačeny tak blízko u sebe, jak to umožní fyzikální zákony. Slunce má poloměr 109krát větší než velikost Země-tento rozdíl ve velikosti znamená, že planeta podobná Zemi obíhající obíhající bílého trpaslíka by mohla mít přibližně stejnou velikost jako samotná hvězda.
Bílé trpaslíci jsou velmi běžní: odhadovaný 10 miliard z nich existují v naší galaxii. A protože každá hvězda s nízkou hmotností je předurčena, aby se nakonec stala bílým trpaslíkem, nespočet dalších musí ještě vytvořit. Pokud se ukáže, že život může existovat na planetách obíhajících bílých trpaslíků, mohou se tyto hvězdné zbytky stát slibné a bohaté cíle při hledání života mimo Země.
Může však život dokonce existovat na planetě obíhající bílého trpaslíka? Astronomové mají známé od roku 2011 že obyvatelná zóna je velmi blízko k bílému trpaslíci. Tato zóna je umístění v planetárním systému, kde by na povrchu planety mohla existovat kapalná voda. Nemůže to být příliš blízko k hvězdě, že by se voda vařila, ani tak daleko, že by zamrzla.
Obývatelná zóna kolem bílého trpaslíka by byla 10 až 100krát blíže k bílému trpaslíci, než je naše vlastní obyvatelná zóna pro naše slunce, protože bílí trpaslíci jsou tak slabší.
Výzva přílivového vytápění
Být tak blízko k povrchu bílého trpaslíka by přinesl nové výzvy k objevovanému životu, že vzdálenější planety, jako je Země, nečejí. Jedním z nich je přílivové zahřívání.
Přílivové síly – Rozdíly v gravitačních silách, které objekty ve vesmíru vyvíjejí na různé části blízkého druhého objektu – deformují planetu a tření způsobuje, že se materiál deformuje, aby se zahříval. Příklad toho lze vidět na JupiterMON IO.
Gravitační síly vyvíjené dalšími měsíci Jupiterů na oběžné dráze IO, deformovaly jeho interiér a vytápěly jej, což vedlo k tomu, že stovky sopek neustále vybuchují přes jeho povrch. Výsledkem je, že na IO nemůže existovat žádná povrchová voda, protože jeho povrch je příliš horký.
Naproti tomu sousední měsíc Evropa podléhá také přílivové vytápění, ale v menší míře, protože je to dále od Jupiteru. Teplo generované z přílivových sil způsobilo, že se ledová skořápka Evropy částečně roztavila, což mělo za následek a Podpovrchový oceán.
Planety v obyvatelné zóně bílého trpaslíka by měly oběžné dráhy dostatečně blízko k hvězdě, aby zažily přílivové vytápění, podobné tomu, jak jsou IO a Europa zahřívány z jejich blízkosti k Jupiteru.
Tato blízkost sama o sobě může představovat výzvu pro obyvatelnosti. Pokud má systém více než jednu planetu, přílivové síly z blízkých planet by mohly způsobit, že atmosféra planety zachytí teplo, dokud nebude teplejší a teplejší, Aby planeta byla příliš horká mít tekutou vodu.
Trvalá fáze červeného obřího
I když je v systému pouze jedna planeta, nemusí si zachovat vodu.
V procesu stát se bílým trpaslíkem se hvězda rozšíří na 10 až 100násobek původního poloměru během červené obří fáze. Během této doby bude cokoli v tomto rozšířeném poloměru pohlceno a zničeno. V naší vlastní sluneční soustavě, Merkur, Venuše A Země bude zničena, až se slunce nakonec stane červeným obrem Přechod na bílý trpaslík.
Aby planeta přežila tento proces, musela by začít mnohem dále od hvězdy – snad ve vzdálenosti Jupiteru nebo dokonce za nimi.
Pokud planeta začíná tak daleko, musela by migrovat dovnitř poté, co se bílý trpaslík vytvoří, aby se stal obyvatelným. Počítačové simulace ukazují že Tento druh migrace je možnýale proces by mohl způsobit Extrémní přílivové vytápění To může vařit povrchovou vodu – podobně jako přílivové vytápění způsobuje vulkanismus IO. Pokud migrace generuje dostatek tepla, pak by planeta mohla ztratit veškerou svou povrchovou vodu v době, kdy konečně dosáhne obyvatelné oběžné dráhy.
Však, Pokud k migraci dojde dostatečně pozdě V životě bílého trpaslíka – poté, co se ochladil a již není horkým, jasným, nově vytvořeným bílým trpaslíkem – pak se povrchová voda nemusí odpařit.
Za správných podmínek mohly planety obíhající bílé trpaslíky udržovat tekutou vodu a potenciálně podporovat život.
Hledání života na bílém trpaslících světech
Hledejte život na planetách obíhajících bílých trpaslíků
Astronomové ještě nenašli žádné pozemské, obyvatelné exoplanety kolem bílých trpaslíků. Tyto planety je však obtížné odhalit.
Tradiční metody detekce, jako je tranzitní technika, jsou méně efektivní, protože bílí trpaslíci jsou mnohem menší než typické hvězdy pro hostování planety. V tranzitní technice astronomové sledují poklesy ve světle, ke kterým dochází, když planeta projde před její hostitelskou hvězdou z naší linie dohledu. Protože bílí trpaslíci jsou tak malí, museli byste mít velké štěstí, kdybyste viděli planetu procházející před jednou.
https://www.youtube.com/watch?v=BV2BV82J0JK
Nicméně, Vědci zkoumají nové strategie detekovat a charakterizovat tyto nepolapitelné světy pomocí pokročilých dalekohledů, jako je Webb Telescope.
Pokud se zjistí, že kolem bílých trpaslíků existují obyvatelné planety, výrazně by rozšířilo rozsah prostředí, kde by život mohl přetrvávat, což prokazuje, že planetární systémy mohou zůstat životaschopnými hostiteli po celý život i dlouho po smrti své hostitelské hvězdy.
Přizpůsobeno z článku původně zveřejněného v Konverzace.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
