В исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, они показывают, как будущий космический телескоп НАСА Джеймс Уэбб может находить признаки жизни на планетах, похожих на Землю, вращающихся вокруг белых карликов.
Планета, вращающаяся вокруг маленькой звезды, излучает сильные атмосферные сигналы, когда проходит впереди или "проходит" мимо своей звезды-хозяина. Белые карлики доводят это до крайности: они в 100 раз меньше нашего Солнца, почти такие же маленькие, как Земля, что дает астрономам редкую возможность охарактеризовать скалистые планеты.
«Если вокруг белых карликов существуют скалистые планеты, мы сможем обнаружить на них признаки жизни в ближайшие несколько лет», – сказала автор-корреспондент Лиза Калтенеггер, доцент астрономии Колледжа искусств и наук и директор Института Карла Сагана.
Со-ведущий автор Райан Макдональд, научный сотрудник института, сказал, что космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на октябрь 2021 года, имеет уникальные возможности для поиска признаков жизни на скалистых экзопланетах.
«При наблюдении планет, похожих на Землю, вращающихся вокруг белых карликов, космический телескоп Джеймса Уэбба может обнаружить воду и углекислый газ в течение нескольких часов», – сказал Макдональд. "Два дня наблюдений с помощью этого мощного телескопа позволят обнаружить биосигнатурные газы, такие как озон и метан."
Открытие первой транзитной планеты-гиганта, вращающейся вокруг белого карлика (WD 1856 + 534b), объявленное в отдельной статье под руководством соавтора Эндрю Вандербурга, доцента Университета Висконсина в Мэдисоне, доказывает существование планет. вокруг белых карликов. Калтенеггер также является соавтором этой статьи.
Эта планета является газовым гигантом и поэтому не способна поддерживать жизнь. Но его существование предполагает, что меньшие каменистые планеты, которые могли поддерживать жизнь, также могли существовать в обитаемых зонах белых карликов.
«Теперь мы знаем, что планеты-гиганты могут существовать вокруг белых карликов, и более чем 100 лет назад имеются свидетельства того, что скалистый материал загрязняет свет от белых карликов. В системах белых карликов определенно есть небольшие камни ", – сказал Макдональд. "Это логичный скачок – представить себе каменистую планету вроде Земли, вращающуюся вокруг белого карлика."
Исследователи объединили современные методы анализа, обычно используемые для обнаружения газов в атмосферах гигантских экзопланет, с космическим телескопом Хаббла и моделями атмосфер белых карликовых планет из предыдущих исследований Корнелла.
Спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет теперь ищет такие каменистые планеты вокруг белых карликов. Если и когда один из этих миров будет обнаружен, Калтенеггер и ее команда разработают модели и инструменты для выявления признаков жизни в атмосфере планеты.
Телескоп Уэбба вскоре может начать эти поиски.
По словам Калтенеггера, обнаружение признаков жизни на планете, вращающейся вокруг белого карлика, имеет огромное значение.
Большинство звезд, включая наше Солнце, однажды превратятся в белые карлики.
"Что делать, если смерть звезды не конец жизни?" она сказала. "Может ли жизнь продолжаться, даже если наше солнце умерло?? Признаки жизни на планетах, вращающихся вокруг белых карликов, не только покажут невероятную стойкость жизни, но, возможно, также заглянут в наше будущее."