Названа дата смерти Земли с помощью космической «машины времени»
Астрономы наблюдают за космическими сценариями, которые могут повториться в нашей Солнечной системе. Благодаря телескопу Джеймса Уэбба учёные из Великобритании смогли заглянуть в далёкое будущее и увидеть, что произойдёт, когда Солнце исчерпает водородное топливо и начнёт умирать. Результаты исследования экзопланеты WD 1856 b показывают: Земля вряд ли уцелеет, а судьба дальних планет пока остаётся загадкой.
Исследователи всё увереннее рисуют картину гибели Солнечной системы: примерно через пять миллиардов лет Солнце исчерпает запасы водородного топлива в своём ядре, начнёт стремительно расширяться и превратится в красного гиганта, увеличившись более чем в сто раз по сравнению с нынешними размерами. На этом этапе Меркурий и Венера неизбежно будут поглощены звездой, а Земля разделит их участь. После фазы красного гиганта Солнце сбросит внешние слои и завершит свой жизненный цикл в виде белого карлика — плотного, но уже не излучающего прежнего тепла звезды.
Ключевым объектом исследования стала экзопланета WD 1856 b — газовый гигант размером примерно с Юпитер, вращающийся вокруг белого карлика WD 1856+534 на расстоянии около 80 световых лет от Земли. Её обнаружили ещё в 2020 году с помощью спутника TESS и телескопа «Спитцер», но только наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба позволили по-настоящему раскрыть её тайны. Уникальность WD 1856 b заключается не только в её размерах (она в семь раз больше своей звезды), но и в чрезвычайно близкой орбите. Так планета находится в 50 раз ближе к белому карлику, чем Земля к Солнцу. По словам астронома Райана Макдональда, если бы WD 1856 b изначально располагалась на такой дистанции, она была бы уничтожена ещё на стадии красного гиганта, когда звезда расширялась. Значит, планета каким‑то образом пережила гибель своей звезды и позже мигрировала на нынешнюю орбиту.
Во время так называемого скользящего транзита, когда верхняя часть планеты лишь частично перекрывает звезду, телескоп Уэбба смог собрать ценные данные. Учёные измерили массу WD 1856 b, которая оказалась в диапазоне от четырёх до одиннадцати масс Юпитера, а также зафиксировали её температуру — около 400 Кельвинов (126 градусов Цельсия). Это примерно на 240 градусов выше, чем можно было бы ожидать, если бы единственным источником нагрева был свет белого карлика. Исследователи пришли к выводу, что избыточное тепло — это остаточная энергия, сохранившаяся либо со времён поглощения звездой внешних слоёв, либо в результате внутренней миграции планеты на близкую орбиту. Анализ света, проходящего через атмосферу экзопланеты, дополнительно позволил изучить её химический состав и лучше понять физические процессы, происходящие с планетой после смерти её звезды.
Ученые бьют тревогу из-за возможного конца света
Хотя судьба Меркурия, Венеры и Земли представляется учёным достаточно ясной, остаётся множество неопределённостей относительно более удалённых планет, прежде всего газовых гигантов вроде Юпитера и Сатурна. Они, состоящие преимущественно из водорода и гелия, могут вести себя иначе и сумеют пережить фазу красного гиганта и продолжить своё существование на новых орбитах вокруг белого карлика, подобно WD 1856 b.
Макдональд подчёркивает, что использование телескопов обычно ассоциируется с изучением прошлого Вселенной, но в данном случае наука впервые получила шанс буквально заглянуть вперёд — в далёкое будущее, где наша Солнечная система будет выглядеть совершенно иначе.