Překvapivý potenciál pro život v okolí bílých trpaslíků

Podle nového výzkumu Kalifornské univerzity v Irvine mohou bílí trpaslíci představovat vhodné prostředí pro život na planetách, které se zformovaly v jejich obyvatelných zónách nebo do nich migrovaly, protože na jejich povrchu panuje teplejší prostředí než na planetách s hostitelskými hvězdami hlavní posloupnosti. Exoplanety obíhající v obyvatelných zónách bílých trpaslíků mohou mít příznivější podmínky pro život, které kompenzují ochlazování a pohasínání jejich hostitelských hvězd v průběhu času.

Astronomka Aomawa Shieldsová z Kalifornské univerzity v Irvine a její kolegové ve studii porovnávali podnebí vodních světů se složením atmosféry podobných Zemi, které obíhají v obyvatelné zóně dvou různých typů hvězd: bílého trpaslíka a trpaslíka K hlavní posloupnosti Kepler-62.

Pomocí 3D počítačového modelu globálního klimatu, který se běžně používá ke studiu životního prostředí Země, zjistili, že exoplaneta bílého trpaslíka je mnohem teplejší než exoplaneta u hvězdy Kepler-62, a to navzdory analogickému rozložení hvězdné energie.

„Zatímco bílí trpaslíci mohou stále vyzařovat určité množství tepla ze zbytkové jaderné aktivity ve svých vnějších vrstvách, v jejich jádrech již nedochází k jaderné fúzi,“ řekla Aomawa Shieldsová. „Z tohoto důvodu se dosud příliš nezkoumala schopnost těchto hvězd hostit obyvatelné exoplanety. Naše počítačové simulace naznačují, že pokud na jejich oběžných drahách existují kamenné planety, mohly by mít na svém povrchu více obyvatelných lokalit, než se dosud předpokládalo.“

Obyvatelná zóna bílého trpaslíka je v porovnání s jinými hvězdami, jako je Kepler-62, mnohem blíže ke hvězdě. Autoři zdůraznili, že to má za následek mnohem kratší oběžnou periodu – zhruba 10 hodin – u exoplanety bílého trpaslíka, zatímco exoplaneta u Kepler-62 má oběžnou periodu 155 dní.

Zatímco obě planety by pravděpodobně byly uzamčeny na synchronní oběžné dráze – s trvalou denní a noční stranou – ultrarychlá rotace bílého trpaslíka rozšiřuje cirkulaci mraků kolem planety. Mnohem pomalejší, 155denní oběžná doba planety obíhající kolem hvězdy Kepler-62 přispívá k velkému množství oblaků na denní straně.

„Očekáváme, že synchronní rotace exoplanety v obyvatelné zóně normální hvězdy, jako je Kepler-62, vytvoří na denní straně planety více oblačnosti, která odráží dopadající záření od povrchu planety,“ řekla Shieldsová. „To je obvykle výhodné pro planety obíhající blízko vnitřního okraje obyvatelné zóny svých hvězd, kde by se mohly spíše ochladit, než aby ztratily své oceány v důsledku skleníkového efektu.“

„Ale pro planetu, která obíhá přesně uprostřed obyvatelné zóny, to není tak výhodné. Planeta obíhající kolem hvězdy Kepler-62 má tolik mraků, že se příliš ochlazuje, a tím obětuje drahocennou obyvatelnost. Na druhou stranu planeta obíhající kolem bílého trpaslíka obíhá tak rychle, že si nikdy nestihne vytvořit zdaleka tolik oblačnosti na své denní straně, takže si uchovává více tepla, a to hraje v její prospěch.“

Menší množství vodních mraků na denní straně a silnější skleníkový efekt na noční straně vytvářejí na planetě bílého trpaslíka teplejší podmínky než na planetě u hvězdy Kepler-62.

„Tyto výsledky naznačují, že hvězdné prostředí bílých trpaslíků, které bylo dříve považováno za nehostinné pro život, může představovat nové možnosti pro výzkum exoplanet a astrobiologii,“ řekla Shieldsová. „Vzhledem k tomu, že se objevily výkonné pozorovací možnosti pro hodnocení atmosfér exoplanet a astrobiologie, jako například ty spojené s vesmírným teleskopem Jamese Webba, můžeme vstoupit do nové fáze, ve které budeme studovat zcela novou třídu světů kolem dříve nezkoumaných hvězd.“

Studie byla publikována v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/white-dwarf-planets-13668.html

autor: František Martinek