Астроном из Вашингтонского университета выдвинул неожиданную гипотезу: в непосредственной близости от белых карликов — плотных остывающих звёзд — могут существовать планеты с условиями, пригодными для жизни. Раньше эти небесные тела никто всерьёз не рассматривал как кандидатов на роль хозяев обитаемых миров. Но новые расчёты заставляют пересмотреть устоявшиеся взгляды.

Что такое белые карлики и почему они не интересовали астробиологов

Белые карлики — финальная стадия эволюции звёзд средней массы, вроде нашего Солнца. По размерам они сравнимы с Землёй, но обладают колоссальной плотностью: масса типичного белого карлика примерно равна солнечной, а вещество в них сжато до экстремальных состояний. По сути, это обнажённые ядра бывших гигантов, в недрах которых уже прекратились реакции термоядерного синтеза. Светят они лишь за счёт остаточного тепла, медленно остывая на протяжении миллиардов лет.

Именно эта холодная, угасающая природа долгое время исключала белые карлики из списка перспективных мест для поиска жизни. Казалось, что у таких звёзд не может быть устойчивой зоны обитаемости — области, где планета получает достаточно тепла для поддержания воды в жидком виде. Однако новая работа, пока ещё ожидающая рецензирования в научном журнале, но уже доступная на arXiv.org, предлагает иной взгляд. В Млечном Пути может быть полмиллиарда планет с условиями как на Земле, но поиск обитаемых миров у белых карликов открывает совершенно новое направление.

Зона обитаемости на расстоянии вытянутой руки

Автор исследования утверждает: у белых карликов с температурой поверхности около 5000 кельвинов (примерно 4727 °C) зона обитаемости может располагаться на расстоянии от 0,005 до 0,02 астрономических единиц. Это чрезвычайно близко — для сравнения, Земля находится в 1 астрономической единице от Солнца. Но, согласно расчётам, именно там планета способна получать достаточно тепла, чтобы на её поверхности миллиарды лет существовала жидкая вода. Ключевое условие — стабильность такого температурного режима на протяжении длительного времени, и белые карлики, как ни странно, могут его обеспечить: они остывают крайне медленно.

Планета в такой тесной близости к звезде, скорее всего, будет приливно заблокирована — всегда повёрнута одной стороной к светилу. Но даже в этом случае, как показывают современные модели климата, на терминаторе — границе дня и ночи — могут сложиться приемлемые условия.

Парадокс происхождения и миграция планет

Главное возражение скептиков связано с прошлым белых карликов. Прежде чем сжаться до размеров Земли, звезда проходит стадию красного гиганта, раздуваясь до колоссальных размеров. В этот период её внешние слои поглощают внутренние области планетной системы, и любая планета на нынешней орбите в 0,005–0,02 а.е. была бы просто уничтожена. Откуда же тогда взяться потенциально обитаемому миру?

Исследователь предлагает элегантное решение: планеты могли мигрировать. Если в системе изначально существовали тела на далёких орбитах, за пределами досягаемости красного гиганта, то после сжатия звезды до белого карлика гравитационные взаимодействия или влияние оставшегося вещества могли сместить их внутрь, в новообразованную зону обитаемости. Таким образом, жизнь, если она возникла раньше или была занесена позже, получает второй шанс. Возможно, такие планеты-мигранты пополнят список двух миллиардов землеподобных миров, которые, по оценкам, существуют в нашей Галактике.

Как их искать

Обнаружить такие планеты, по мнению астронома, сравнительно легко. Поскольку белый карлик мал и тускл, прохождение планеты по его диску вызовет заметное падение блеска — гораздо более выраженное, чем у обычных звёзд. К тому же, планета, находящаяся столь близко, будет совершать оборот за считанные часы или дни, что позволяет быстро накопить статистику транзитов. Современные наземные и орбитальные телескопы, включая TESS и «Джеймс Уэбб», вполне способны зафиксировать такие сигналы — нужно лишь нацелить их на подходящие белые карлики и терпеливо ждать.

Если планета окажется земного типа и будет обладать атмосферой, спектроскопия во время транзита могла бы выявить биомаркеры — кислород, метан, водяной пар. Это превращает белые карлики из астрофизического курьёза в одну из самых интригующих целей для астробиологии.

Осторожный оптимизм

Пока работа не прошла рецензирование, научное сообщество относится к идее сдержанно. Слишком много допущений: стабильность орбиты в приливной зоне, сохранение воды после фазы красного гиганта, вероятность миграции планеты точно в узкий «пояс жизни». Но сама постановка вопроса ценна: она расширяет горизонты поиска и напоминает, что природа часто оказывается изобретательнее наших теорий.

Возможно, первые же целенаправленные наблюдения покажут, есть ли там хоть что-то. А пока остаётся ждать вердикта рецензентов и, конечно, данных с телескопов. В конце концов, кто бы мог подумать, что умирающие звёзды способны дать приют жизни?