Mali otisak i slaba svjetlost bijelih patuljaka, ostataka zvijezda koje su sagorjele svoje gorivo, mogli bi pružiti idealne uvjete za proučavanje planeta s dovoljno vode da podrže život.
Bijeli patuljci su male, tamne zvijezde koje su prošle kroz fazu crvenog diva i ostale bez goriva za nuklearnu fuziju. Njihova mala veličina i slaba svjetlost omogućuju znanstvenicima lakše promatranje planeta koji ih okružuju. Ključ je uočiti sjenu planeta koji prolazi ispred bijelog patuljka, zvijezde koja se smanjila na djelić svoje izvorne veličine, te utvrditi je li planet zadržao svoje oceane kroz milijarde godina.
Preživljavanje burnih faza zvijezde
Prva velika prepreka za vodene planete oko bijelih patuljaka je preživljavanje završnih faza života zvijezde srednje veličine. Kada zvijezde poput našeg Sunca potroše svoje gorivo, one se povećavaju na enormne veličine. “Postoje dvije faze tijekom kojih zvijezda naraste do 100 puta svog uobičajenog radijusa,” objašnjava profesorica Juliette Becker sa Sveučilišta Wisconsin–Madison. “Taj proces, koji možemo nazvati fazom uništenja, progutat će sve planete unutar tog radijusa.”
Čak i ako planet uspije izbjeći da ga zvijezda proždere, suočava se s daljnjim izazovima. Rast zvijezde prati gubitak mase i nagli porast svjetlosti, što može ispariti oceane planeta i oduzeti mu vodu. Prema Becker, planet sličan Zemlji mora biti udaljen najmanje 5 do 6 astronomskih jedinica (Jedna astronomska jedinica je prosječna udaljenost između Zemlje i Sunca) od umiruće zvijezde kako bi zadržao značajnu količinu vode
Novo doba za bijele patuljke
Nakon burnih faza, zvijezda se smanjuje i hladi tijekom milijardu ili više godina. “Ako planet može biti dovoljno daleko da ne izgubi svoju površinsku vodu, to je dobro,” kaže Becker. “Međutim, bit će toliko daleko od zvijezde da će sva voda biti zamrznuta, što nije pogodno za život.”
Na kraju, bijeli patuljak će se toliko smanjiti i ohladiti da bi planet morao biti vrlo blizu, oko 1% udaljenosti od jedne astronomske jedinice, kako bi imao tekuću vodu. Promjena orbite planeta, poznata kao plimna migracija, mogla bi pomoći u približavanju planeta zvijezdi.
Potencijalna otkrića i buduća istraživanja
Unatoč izazovima, kombiniranje različitih modela pokazuje da je moguće da planet zadrži svoje oceane kroz ove promjene. Becker i njezini suradnici, uključujući Andrewa Vanderburga s Massachusetts Institute of Technology i studenta Josepha Liveseya, rade na daljnjem istraživanju ovih sustava.
Daljnje istraživanje može pomoći u određivanju najboljih kandidata za daljnja promatranja. “Ako pronađemo mnogo bijelih patuljaka koji su dobri kandidati za nastanjive egzoplanete, mogli bi vrijediti našeg vremena,” kaže Becker. “Teoretske tehnike će nam pomoći u odabiru najboljih ciljeva za daljnje istraživanje.”
Ovaj znanstveni rad otvara nove mogućnosti za proučavanje egzoplaneta oko bijelih patuljaka. Unatoč velikim izazovima koje ti planeti moraju prebroditi, njihovo preživljavanje i mogućnost održavanja vode čini ih intrigantnim kandidatima za daljnja istraživanja i potragu za životom izvan našeg Sunčevog sustava.
