Внеземная жизнь может быть найдена там, где умирают звезды

Даже умирающие звезды могут иметь на орбите планеты с формами жизни, утверждают астрономы.

И если такая жизнь существует, мы могли бы обнаружить ее уже в следующем десятилетии. Таков итог нового теоретического исследования подобных земле планет, вращающихся вокруг белых карликов.

Исследователи установили, что в атмосфере планеты на орбите вокруг белого карлика мы могли бы с большей легкостью обнаружить кислород, чем на подобной Земле планете, вращающейся вокруг звезды, похожей на Солнце.

«В поисках внеземной биологических признаков жизни первыми звездами, которые мы исследуем, должны быть белые карлики», сказал Эви Лоеб из Смитсонианского астрофизического центра в Гарварде.

Когда звезда, похожая на Солнце, гибнет, она освобождается от внешних слоев, оставляя горячее ядро под названием белый карлик. Типичный белый карлик габаритами не превышает размер Земли. Он медленно охлаждается и постепенно исчезает в течение долгого времени, однако может сохранять высокую температуру еще достаточно продолжительное время: хватит, чтобы согревать планету по соседству в течение миллиардов лет.

Поскольку белый карлик намного меньше и слабее солнца, меняется и пригодная для жизни зона на его орбите: планеты, где вода находится в жидком состоянии, должны быть значительно ближе: полная орбита составит порядка 10 часов на расстоянии примерно миллиона миль.

Прежде чем звезда станет белым карликом, она раздувается в красный гигант, охватывая и разрушая ближайшие планеты. Именно потому планета должна оказаться на орбите белого карлика уже после превращения. Например, она может сформироваться из остатков пыли и газа или мигрировать с отдаленных рубежей галактики.

Если такие планеты в описанных условиях существуют, необходимо сначала найти их. Обилие тяжелых элементов на поверхности белых карликов предполагает, что значительная их доля — скалистые планеты. Лоеб с коллегой Дэном Маозом из Тель-авивского университета полагают, что обзор ближайших 500 белых карликов может выявить одну или больше обитаемых планет.

Лучший метод поиска таких планет — транзитный, то есть наблюдение за звездой с целью выявления на ее фоне циркулирующей на орбите планеты, проходящей транзитом. Поскольку белый карлик не больше Земли, то планета подобного размера перекрыла бы большую часть света, сформировав отчетливый сигнал.

Не менее важно то, что мы можем исследовать лишь атмосферы транзитных планет. Когда свет белого карлика просачивается через кольцо воздуха, окружающее планетный диск, атмосфера поглощает некоторую долю света. В зависимости от характера поглощения можно узнать, содержится ли в атмосфере водяной пар или даже кислород.

Особенно астроном интересует обнаружение кислорода, поскольку на Земле, например, он непрерывно пополняется в процессе фотосинтеза, то есть в результате процессов растительной жизни. Если жизнь на Земле исчезнет, кислород быстро исчезнет из атмосферы, а потому наличие больших объемов кислорода может свидетельствовать о признаках жизни.

Космический телескоп James Webb Space Telescope, который будет запущен в конце текущей декады, проанализирует атмосферы внеземных миров. Лоеб и Маоз создали искусственный спектр, который сможет обнаружить телескоп, и установили, что наличие кислорода и водяного пара можно будет установить всего за несколько часов наблюдения.

Недавнее исследование, проведенное астрономами Кортни Дрессинг и Дэвидом Шарбонно, показало, что наиболее близка пригодная для жизни планета, вероятно, будет вращаться вокруг красного карлика. Поскольку красный карлик больше и теплее белого, хотя и меньше Солнца, его яркий свет помешает проанализировать атмосферу транзитной планеты.

Результаты исследования опубликованы в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

26.02.2013