Ново изследване показва, че теорията на Айнщайн може да стабилизира планети около мъртви звезди.

Когато търсят извънземен живот, учените обикновено се фокусират върху планети, които орбитират около слънцеподобни звезди, или върху ледени луни в нашата Слънчева система. Но ново изследване разширява хоризонта – то показва, че планети около бели джуджета също могат да бъдат потенциално обитаеми.

Белите джуджета представляват горещи, плътни останки от звезди, които са изчерпали своето гориво и са изхвърлили външните си слоеве. Макар и по-малки и по-тъмни от предшествениците си, те все още притежават обитаема зона – регион, в който може да съществува течна вода на повърхността на планетата. Тази зона обаче се намира изключително близо до звездата – на само няколко милиона километра разстояние.

Защо белите джуджета дълго време се смятаха за негостоприемни

Въпреки че астрономите вече са открили големи планети, които обикалят около бели джуджета, като цяло се смяташе, че приливните сили ще направят тези светове необитаеми. Когато близка планета изкривява орбитата на своя съсед, това води до овална орбита, която разтяга и компресира вътрешността на планетата.

Този процес създава триене и топлина, което може да предизвика катастрофален парников ефект. В резултат на това водните басейни и океани биха се изпарили, правейки условията несъвместими с живота.

Как общата теория на относителността променя уравнението

С помощта на компютърни симулации изследователките Ева Стафин и Жулиет Бекер от Университета на Уисконсин-Медисън показаха, че общата теория на относителността (ОТО) на Айнщайн може да действа като естествен стабилизатор на орбитите около бели джуджета.

Според тях мощната гравитация на бялото джудже кара орбитата на планетата да прецесира – да се върти бавно около оста си. Тази въртелива динамика предотвратява прекаленото изкривяване на орбитата и ограничава приливното затопляне, което от своя страна би запазило течната вода и увеличило шансовете за обитаемост.

Симулиране на светове с и без ефектите на Айнщайн

Учените провели две групи симулации – едната с включени ефекти на ОТО, а другата без тях.

Резултатите били впечатляващи:

  • Без ОТО повечето планети в обитаемата зона прегряват и стават необитаеми.

  • С включена ОТО обаче, обитаемата зона се разширява значително, като предотвратява неконтролируемия парников ефект.

Това показва, че относителността на Айнщайн може да играе решаваща роля в запазването на стабилни условия за живот около иначе враждебни звезди.

Потенциал за бъдещи космически мисии

„Нашите открития показват, че общата теория на относителността може да действа като динамичен щит в компактни планетарни системи след главната последователност. Тази защитна роля трябва да бъде включена в бъдещите оценки за обитаемост на планетите около белите джуджета“, пишат изследователите в статията си, публикувана в arXiv.

Откритието разширява възможностите за търсене на обитаеми планети извън Слънчевата система. То може да помогне на астрономите да приоритизират цели за наблюдение с помощта на космическия телескоп „Джеймс Уеб“, който е най-мощният инструмент за изследване на далечни светове.

Източник: Phys.org