Планетология

Белые карлики останавливаются на охлаждении, давая планетам второй шанс на обитаемость

Когда мы впервые начали искать планеты вокруг других звезд, одним из удивительных открытий было то, что есть планеты, вращающиеся с белыми карликами. Первыми экзопланетами, которые мы когда -либо обнаружили, были белые планеты. Конечно, эти планеты были бесплодными и лишены какой -либо атмосферы, поэтому нам пришлось смотреть на главные звезды последовательности, чтобы найти потенциально обитаемые миры. Или так мы подумали.

Когда мы обнаружили больше белых планет карликов, стало ясно, что некоторые из них могут сохранить атмосферу и воду. Возможно, они были внешней планетой с толстой атмосферой, прежде чем их звезда разбудилась до красного гиганта, или, возможно, часть газа, изгнанного звездой, чтобы стать белым карликом, была захвачена миром. Независимо от метода, небольшой процент белых карликовых планет сохраняет атмосферу. Но чтобы быть обитаемыми, им нужно будет мигрировать внутрь к белому карлику, чтобы войти в зону обитаемой зоны. Мы знали, что планеты могут мигрировать во время красной гигантской стадии их звезды, но только недавно это компьютерное моделирование показало, что они могут приблизиться к тому, чтобы оставаться на стабильных орбитах в потенциально обитаемой зоне белого карлика. Итак, теперь мы знаем, что, хотя шансы длинные, это возможно для существования белых карликов с богатой водой атмосферы.

Но есть еще одна проблема. У белых карликов нет ядерных двигателей в своих ядрах. Они не могут продолжать генерировать тепло в течение миллиардов лет, но с течением времени постепенно охлаждать. Это означает, что в космическом масштабе их обитаемая зона сокращается и движется внутрь с течением времени. Любая планета в центре зоны скоро окажется на внешнем краю зоны и, в конечном итоге, на холоде, негостеприимно. Но новое исследование противоречит этой идее, по крайней мере, для некоторых белых карликов.

hzcoolingcurves 1024x422 - Белые карлики останавливаются на охлаждении, давая планетам второй шанс на обитаемость
Обитаемая зона для приостановленного белого карлика. Кредит: Вандербург и др.

В исследовании отмечается, что около 6% белых карликов, похоже, останавливаются на их скорости охлаждения. Вероятно, это связано с процессом, известным как дистилляция. Хотя ядро ​​белого карлика не подвергается слиянию, все еще существуют такие процессы, как радиоактивное распад и другие ядерные взаимодействия. В качестве богатых нейтронов изотопы, такие как Neon-22 Distill, внутренняя часть белого карлика сдвигается, высвобождая большую гравитационную энергию. Это продолжает нагревать звезду, позволяя ей поддерживать температуру.

Команда обнаружила, что этот процесс дистилляции может приостановить охлаждение белого карлика в течение 10 миллиардов лет, что означает, что обитаемая зона белого карлика будет стабильной для того времени. Это примерно тот же период времени, что и жизнь солнца, так что для жизни и процветания будет достаточно времени. Это происходит только в доли белых карликов, но это означает, что наш поиск жизни на белых карлических звездах должен сосредоточиться на тех, у кого есть приостановленные охлаждения.

Ссылка: Вандербург, Эндрю и др. «Долгожитые обитаемые зоны вокруг белых гномов, проходящих дистилляцию Неонов-22». Arxiv Preprint Arxiv: 2501.06613 (2025).

Кнопка «Наверх»