Какие из планет выживут после смерти Солнца? Астрономы заглянули в будущее нашей звездной системы

Астрономы изучают редкое открытие, сделанное орбитальной обсерваторией «Джеймс Уэбб». Телескоп обнаружил две экзопланеты, который вращаются вокруг потухших звезд — белых карликов. Сами планеты похожи на Юпитер и Сатурн, а их звезды аналогичны Солнцу. Предполагается, что наша звезда тоже станет белым карликом примерно через пять миллиардов лет. По словам ученых, это открытие — наш первый шанс посмотреть, что будет с планетарной системой после гибели ее звезды.

Спутники мертвых солнц

По сегодняшним представлениям, когда Солнце исчерпает свои запасы водорода для ядерного синтеза и выработки энергии, оно начнет расширяться, превращаясь в красный гигант. Внешние слои этой растущей звезды, вероятно, будут доходить до Марса и поглотят ближайшие планеты: Меркурий, Венеру, Землю и, возможно, сам Марс. Затем, постепенно остывая, звезда сбросит внешнюю оболочку, и от нее останется только бывшее ядро, так она превратится в белого карлика. А вокруг сформируется планетарная туманность из вещества ее внешних слоев.

Новое открытие дополняет эту картину. Оно может подсказать, что произойдет с остальными планетами, более удаленными от звезды, когда она погаснет.

Планеты, которые «разглядел» космический телескоп «Джеймс Уэбб», вращаются вокруг двух разных звезд-белых карликов WD 1202-232 и WD 2105-82. Одна экзопланета — на расстоянии в 11,5 раз больше, чем между Солнцем и Землей. Вторая — примерно в 34,5 раза дальше от своей звезды. Массы планет, по предварительной оценке, могут составлять от одной до семи масс Юпитера.

«Вокруг белых карликов было обнаружено очень мало планет. Что необычно в этих двух новых? Они больше похожи на планеты Солнечной системы по температуре, возрасту, массе и расстоянию между орбитами, чем ранее обнаруженные», — рассказала астроном Сьюзан Муллали.

Пример этих двух планет иллюстрирует гипотезу ученых о том, что после гибели Солнца сохранившиеся планеты могут дрейфовать на новые, более далекие орбиты, но при этом продолжать вращаться вокруг своей звезды.

Исследователи считают, что у обнаруженных экзопланет до гибели звезды могли быть орбиты и местоположения в их системах, подобные Юпитеру и Сатурну. Если астрономам удастся подтвердить данные «Уэбба», у нас будет прямое доказательство того, что некоторые планеты нашей системы смогут пережить смерть Солнца.

Планеты-гиганты и звезды-карлики

У открытия есть и вторая важная составляющая: ученые выявили загрязнения на белых карликах элементами тяжелее водорода и гелия, которые они называют «металлами». Считается, что массивные планеты вытесняют кометы и астероиды в сторону звезды, и те загрязняют ее поверхность своими «металлами».

«Поскольку от 25 до 50% белых карликов демонстрируют такого рода загрязнение, это означает, что планеты-гиганты распространены вокруг белых карликов», — объяснила Муллали.

Большинство экзопланет ученые не могут обнаружить напрямую, видя их свет и делая их снимки, как это удалось «Джеймсу Уэббу». Чаще всего об их существовании узнают по их воздействию на звезду или другим косвенным признакам. Теперь исследователи могут получить подтверждение того, что подобных планет в системах с мертвыми звездами — множество.

Обнаружив две экзопланеты с помощью прямого наблюдения, астрономы получили возможность изучить их более подробно и больше узнать об этих загадочных мирах. Например, исследовать состав атмосфер этих планет, измерить их массы и температуру.

Среди экзопланет есть и совсем необычные, например, «адская» 55 Рака е, которая постоянно теряет свою атмосферу, а потом «отращивает» ее заново.