Каменный шар, вращающийся по орбите вокруг звезды – белого карлика. Так может выглядеть наша Солнечная система и планета Земля через пять миллиардов лет. Почему ученые так считают? Давайте узнаем…
Первая экзопланета
В 1995 году ученые впервые задумались о такой перспективе, когда один из наземных телескопов обнаружил слабый сигнал, исходящий от объекта, находящегося за сотни световых лет от нас. Телескоп обнаружил первую экзопланету, то есть планету вне Солнечной системы, вращающуюся вокруг звезды, подобной Солнцу. Это было выдающееся открытие, доказывающее, что за пределами нашей Солнечной системы действительно существуют планеты.
Фазы жизни звезд
С тех пор астрофизики обнаружили почти 4000 экзопланет, вращающихся вокруг разных звезд в нашей галактике Млечный Путь. Подобно нашему Солнцу, эти звезды обычно находятся в так называемой главной фазе своей жизни, когда в их ядрах есть водородное топливо. Этот период длится миллиарды лет, и все это время звезды горячие и яркие.
Но теперь группа исследователей стала изучать планетарное тело, вращающееся вокруг белого карлика – гаснущей звезды, которая находится на пороге смерти. Результаты этих исследований были опубликованы на этой неделе в журнале «Наука». Ученые впервые задумались о том, какой может быть судьба Земли, когда наше Солнце начнет умирать.
Метод спектроскопии
Существование экзопланет бросает вызов представлению о том, что мы одни во Вселенной. Команда ученых во главе с астрофизиком Университета Уорика Кристофером Мансером обнаружила каменный шар, используя метод, называемый спектроскопией. Это сбор и анализ волн света различной длины, исходящих от газового диска, окружающего белого карлика. Но впервые этот метод используется для идентификации планетарного тела, вращающегося вокруг белого карлика.
Для спектроскопии был использован большой канарский телескоп на острове Пальма в Испании. Это позволило команде обнаруживать едва заметные изменения цвета на диске, когда он перемещается все ближе и дальше от Земли. Этот вид изменения цвета называется доплеровским колебанием, подобным звуковому эффекту Доплера, благодаря которому нам кажется, что полицейская сирена меняет высоту тона, когда автомобиль движется. Это помогло определить, что на орбите звезды находится планета – объект относительно небольшого размера.
Погибшая экзопланета
Почему ученые изучают экзопланеты? В основном потому, чтобы больше узнать об эволюции нашей собственной Солнечной системы. Если этот планетарный объект когда-то был похож на Землю, как считает Мансер, то прогнозы ученых очень пессимистичны. Когда у звезды, вокруг которой вращался каменный шар, закончилось топливо, она начала расширяться - как это делают большинство подобных Солнцу звезд, когда они достигают заключительного периода своей жизни. Усилившаяся гравитация сорвала бы все с поверхности любой находящейся близко планеты, оставив только каменное ядро. Мансер подозревает, что Земля может столкнуться с подобной судьбой.
Что станет с Землей?
«Когда Солнце в конце концов исчерпает топливо и увеличится в размерах примерно через пять миллиардов лет, оно поглотит Меркурий, Венеру и, скорее всего, Землю, - говорит Мансер. - Но Марс и другие планеты, такие как Юпитер, Сатурн, пояс астероидов и так далее, переживут эту катастрофу, поскольку они находятся дальше от Солнца. Правда, они утратят свою массу, а Солнце в конечном итоге станет белым карликом".
Однако в этих наблюдениях есть и светлая сторона. В этом уверена профессор астрофизики Лиза Кальтнеггер из Корнелльского университета. По ее словам, планетарные объекты, вращающиеся вокруг белых карликов, могут столкнуться между собой, в конечном итоге объединиться и сформировать новые, стабильные планеты. Профессор даже считает, что эти «восстановленные» миры могут оказаться даже пригодными для жизни.
Реконструированные планеты
«После того как белый карлик будет остывать дальше, такая восстановленная планета может поддерживать благоприятные для жизни условия в течение нескольких миллиардов лет, - пишет Лиза Кальтнеггер. - И если рождение этой новой планеты, происходящее в огненном вихре, вероятно, лишит ее поверхностных вод, жидкость может появиться там в результате столкновений с водоносными кометами, так что жизнь там потенциально могла бы зародиться заново».
В любом случае ученые надеются применить метод спектроскопии к другим звездным системам, где присутствуют белые карлики. Там может быть больше объектов, которые помогут им лучше понять жизненные циклы планет.
О конце света нам говорят многие религии. И Библия пишет о том, что Солнце может «свернуться как свиток». Конечно, нас уже не будет в живых через пять миллиардов лет. Те, из нас, кто являются верующими, полагают, что мы окажемся в каком-то лучшем мире, где все это будет уже не важно. Но что будут делать наши потомки? Переселяться в другие миры? Летать на другие звезды, которые еще не скоро погаснут? Искать пригодные для жизни планеты в других системах? Пока что на этот вопрос нет ответа.
