Всесвіт

Екзопланети розміром з Юпітер можуть формуватися з матеріалу вмираючих зірок

Вчені пояснили, як з'являються екзопланети поблизу білих карликів, такі як WD 1856+534 b.

Екзопланети, що обертаються на близьких орбітах навколо білих карликів, кидають виклик сучасним уявленням про еволюцію зоряних систем і механізми планетоутворення.

У 2020 році була відкрита екзопланета WD 1856+534 b, що обертається навколо білого карлика WD 1856+534 на відстані 80 світлових років від Землі. Її розмір майже дорівнює Юпітеру, а орбіта розташована надзвичайно близько до білого карлика — всього три мільйони кілометрів, що складає 0,02 астрономічної одиниці. Цікаво, що маса WD 1856+534 b перевищує масу Юпітера у 13,8 разів, а рік на цій екзопланеті триває всього 1,4 дня.

Фізичні моделі вказують на те, що планета не могла б сформуватися так близько до білого карлика в результаті звичайного процесу планетоутворення через надзвичайно сильне гравітаційне тяжіння, яке б розірвало її на частини. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що планета утворилася після того, як білий карлик завершив свою еволюцію від червоного гіганта, притягнувши об’єкт на нову орбіту.

Білі карлики є кінцевою стадією еволюції зірок із масою до 10 сонячних мас. Після того, як зірка досягає стадії червоного гіганта і скидає свої зовнішні оболонки, залишається щільне ядро, позбавлене термоядерних реакцій. Білі карлики мають невеликий розмір (приблизно як Земля), але їхня маса може досягати 1,44 маси Сонця. Це створює дуже високу поверхневу гравітацію, яка могла б знищити будь-яку планету на близькій орбіті.

Згідно з однією з гіпотез, яку запропонували американські астрономи, екзопланета могла сформуватися в результаті взаємодії білого карлика з його зіркою-компаньйоном у подвійній системі. У цьому випадку зірка-компаньйон, поступово втрачаючи масу під впливом гравітації білого карлика, утворювала аккреційний диск навколо нього. Через гравітаційну нестабільність у такому диску могла виникнути нова планета, що пояснює її близьку орбіту до білого карлика.

Перевірка цієї гіпотези ускладнена через відсутність інструментів для детального дослідження хімічного складу подібних екзопланет. Проте аналіз WD 1856+534 b і її зірки-компаньйона міг би дати змогу встановити, чи справді планета утворилася з матеріалу зірки, що помирала.

Наявність планет поблизу білих карликів є надзвичайно цікавою темою для досліджень. Оскільки ці зорі порівняно холодні, на таких екзопланетах можуть існувати умови, придатні для життя. Зокрема, температура на поверхні WD 1856+534 b становить приблизно 17°C, що близько до умов на Землі.

Back to top button