В момента открихме 867 различни екзопланети, но тепърва все още определено да определим дали някоя от тях носи живот. Докато кислорода е относително изобилен във Вселената, намирането му в атмосферата на далечна планета би могло да посочи обитаемостта му, тъй като присъствието му - в големи количества - би сигнализирало за вероятното присъствие на живот.
Но къде да гледам първо? Ново проучване установява, че бихме могли да открием кислород в атмосферата на обитаема планета, обикаляща около бяло джудже - звезда, която е в процес на умиране - много по-лесно, отколкото за планета, подобна на Земята, обикаляща около ордена на Слънце звезда.
„В стремежа си към извънземни биологични подписи първите звезди, които изучаваме, трябва да са бели джуджета“, казва Ави Льоб, теоретик в Харвард-Смитсонския център за астрофизика (CfA) и директор на Института за теория и изчисления.
Лоб и неговият колега Дан Маоз от университета в Тел Авив изчисляват, че проучване на 500-те най-близки бели джуджета може да забележи една или повече обитаеми Земи.
Бяло джудже е това, което звезди като Слънцето стават, след като са изчерпали ядреното си гориво. Той издува външните си слоеве, оставяйки след себе си горещо ядро, което може да бъде с размерите на Земята. Той бавно се охлажда и избледнява с времето, но може да задържа топлина достатъчно дълго, за да затопли близкия свят в продължение на милиарди години.
В момента повечето планети, които сме открили на орбита близо до родителската им звезда, тъй като астрономите намират планети, използващи астрометрия, благодарение на гравитационното влияние, което планетата оказва върху звездата, причинявайки тя да се поклаща толкова леко. Масивните планети в близост до звездата имат най-голям ефект и затова са най-лесни за откриване.
Използвайки фотометрията, астрономите виждат потапяне на количеството светлина, която звездата отделя, когато една планета преминава пред звездата. Тъй като бялото джудже е с приблизително същия размер като Земята, планетата с размер на Земята би блокирала голяма част от светлината си и би създала очевиден сигнал. Фотометрията или транзитният метод се оказа най-добрият начин за намиране на екзопланети.
Бялото джудже е много по-малко и по-бледо от Слънцето и една планета ще трябва да бъде много по-близо, за да може да обитава течна вода на повърхността си, така че би трябвало планетите около бяла звезда-джудже да бъдат по-лесни за откриване. Обитаема планета би обикаляла бялото джудже веднъж на всеки 10 часа на разстояние от около милион мили.
По-важното е, че можем да изучаваме само атмосферите на транзитни планети. Когато светлината на бялото джудже свети през въздушния пръстен, който заобикаля силуетния диск на планетата, атмосферата поглъща малко звездна светлина. Това оставя химически отпечатъци, показващи дали този въздух съдържа водна пара или дори подписи от живота, като кислород.
Но има предупреждение: Преди една звезда да стане бяло джудже, тя се издува в червен гигант, поглъщайки и унищожавайки всички близки планети. Следователно, една планета ще трябва да пристигне в обитаемата зона, след като звездата еволюира в бяло джудже. Или ще мигрира към звездата от по-далечна орбита, или ще бъде нова планета, образувана от остатъчен прах и газ.
Въпреки това тепърва ще откриваме екзопланета около бяло джудже, въпреки че Льоб и Моаз казват, че изобилието от тежки елементи на повърхността на белите джуджета предполага, че значителна част от тях имат скалисти планети.
Нуждаем се от по-добро око в небето, за да намерим планети около бели джуджета, да речем Лоб и Маоз, и космическият телескоп Джеймс Уеб (JWST), планиран за изстрелване до края на това десетилетие, обещава да издуши газовете на тези извънземни светове ,
Лоб и Маоз създадоха синтетичен спектър, възпроизвеждайки онова, което ще види JWST, ако разгледа обитаема планета, обикаляща около бяло джудже. Те откриха, че и кислородът, и водната пара ще бъдат откриваеми само с няколко часа общо наблюдение.
"JWST предлага най-добрата надежда за намиране на обитавана планета в близко бъдеще", каза Маоз.
Последните изследвания на астрономите на CfA Courtney Dressing и David Charbonneau показват, че най-близката обитаема планета вероятно е в орбита на звезда от червено джудже (хладна звезда с ниска маса, подложена на ядрен синтез). Тъй като червено джудже, макар и по-малко и по-бледо от Слънцето, е много по-голямо и по-ярко от бяло джудже, неговият отблясък ще надвие слабия сигнал от атмосферата на орбитална планета. JWST ще трябва да наблюдава стотици часове транзит, за да има надежда да анализира състава на атмосферата.
„Въпреки че най-близката обитаема планета може да обикаля около звезда от червено джудже, най-близката, за която можем лесно да докажем, че носи живот, може да орбитира бяло джудже“, каза Льоб.
Прочетете техните документи тук.
Източник: CfA
