Сонцето ќе умре еден ден. Џејмс Веб можеби покажа што следи

Новите набљудувања од вселенскиот телескоп Џејмс Веб би можеле да понудат клучни сознанија за тоа како една џиновска егзопланета ја преживеала насилната смрт на својата матична ѕвезда и завршила во блиска орбита околу нејзините остатоци.

Наодите исто така служат како навестување за судбината што би можела да ги снајде најголемите планети во нашиот Сончев систем, како што се гасните џинови Јупитер и Сатурн, кога Сонцето ќе умре за околу пет милијарди години, објавува CNN.

Во 2020 година, астрономите открија мистериозна планета со големина на Јупитер што орбитира околу мртва бела џуџеста ѕвезда. Наречена WD 1856 b, системот е оддалечен 80 светлосни години од Земјата, а самата планета е седум пати поголема од својата ѕвезда, што е со големина на нашата планета. „Ова е еден од најбизарните планетарни системи што ги знаеме“, рече д-р Кристофер О’Конор, коавтор на студијата објавена во списанието Nature.

WD 1856 b орбитира околу својата мртва ѕвезда на секои 34 часа, на помалку од два милиони милји оддалеченост. Кога ѕвезда слична на Сонцето го троши водородот во своето јадро, таа се шири до повеќе од 100 пати поголема од својата оригинална големина пред да се сруши во густо бело џуџе. Со оглед на тоа што WD 1856 b е 50 пати поблиску до својата ѕвезда отколку што Земјата е до Сонцето, астрономите беа збунети како планетата можела да го преживее уништувањето на својот домаќин.

За да го реконструираат неверојатното патување на планетата, О’Конор и неговите колеги го користеа вселенскиот телескоп Џејмс Веб за да снимат нови податоци за планетата, мерејќи ја нејзината атмосфера, маса и температура. Речиси секое откритие беше неочекувано, што сугерира дека џиновските планети можат да го преживеат пропаѓањето на своите ѕвезди на начини за кои претходно се сметаше дека се невозможни.

Невообичаена планета
Блиската орбита на планетата и разликата во големината помеѓу WD 1856 b и нејзината ѕвезда ги поттикнаа О’Конор и неговите колеги да истражуваат понатаму. „Кога теоретски астрофизичар ќе најде необичен објект таму каде што не треба да биде, тоа е како повик од универзумот да бидеме креативни во нашата потрага по објаснување“, напиша О’Конор.

Сепак, набљудувањата на Веб беа предизвикувачки. Тимот имаше ограничени можности да набљудува транзити, или поминување на планета пред ѕвезда, што предизвикува нејзината светлина привремено да се намали. Мртвите бели џуџиња се многу послаби од ѕвездите што нормално ги набљудува Веб.

„За да биде уште полошо, транзитот трае само осум минути, па затоа е ситуација каде што би можеле да го пропуштите ако трепнете“, рече коавторката на студијата, Викторија Боем. „Фатењето доволно светлина за да се сними спектарот на WD 1856 b, а воедно да се биде доволно брз за да не се пропушти транзитот, е нешто што само Веб може да го направи.“

Податоците, кои беа собрани со анализа на светлината што помина низ атмосферата на планетата, открија претходно непознати информации. Тимот утврди дека масата на планетата е помеѓу четири и 11 пати поголема од онаа на Јупитер.

Инфрацрвената светлина емитирана од WD 1856 b сугерира дека нејзината температура е околу 127 степени Целзиусови, многу потопло отколку што би се очекувало од загревањето предизвикано само од мртва ѕвезда. „Тоа е она што навистина нè наведе да почнеме да ја откриваме историјата на планетата од нашите податоци“, рече О’Конор.

Мистериозна миграција
Тимот ги комбинираше новите мерења со модели на ладење на џиновски планети, кои се ладат со предвидлива брзина поврзана со нивната маса. Резултатите покажаа дека планетата првично орбитирала на многу поголема и побезбедна оддалеченост и се загреала за време на нејзината внатрешна миграција откако ѕвездата умрела.

Научниците имаат две главни теории за тоа како WD 1856 b завршила во својата сегашна, тесна орбита. Едната е дека планетата била проголтана од ѕвездата додека се ширела, но успеала да преживее. Другата е дека ја избегнала смртта на ѕвездата, но била турната поблиску до белото џуџе од гравитационите влијанија од други објекти во системот.

„Во секој случај, имаме причина да веруваме дека планетата би се загреала внатрешно како несакан ефект од овој насилен процес на миграција“, рече О’Конор. „Во првото сценарио, би очекувале миграцијата и загревањето да се случиле истовремено со смртта на матичната ѕвезда, пред околу шест милијарди години. Во второто, тоа можело да се случи милијарди години подоцна, поради хаосот од гравитационите интеракции.“

Податоците на тимот сугерираат дека затоплувањето на планетата се случило пред околу милијарда години, што би ја исклучило можноста дека била проголтана. Ова е потврдено од спектарот на Веб, кој забележал траги од хемискиот состав на планетата. „Видовме карактеристични траги од мали честички од облак и јаглеводороди, најверојатно метан, што е прв пат да регистрираме атмосфера на планета што минува пред мртва ѕвезда“, рече Боем. „Неодамна забележавме уште четири транзити со Веб за да ја испитаме хемијата на нејзината атмосфера подетално и сме возбудени да ги видиме резултатите.“

Водечкиот автор д-р Рајан Мекдоналд истакнува дека изобилството на метан исто така се спротивставува на теоријата за зафаќање, бидејќи собирањето водород од ѕвездите би ја

разредувал количината на метан. Д-р Каролин Морли, која не беше вклучена во студијата, предупредува на претпазливост во врска со несовпаѓањата во резултатите од температурата. „Постојат причини да се сомневаме во заклучокот дека планетата се „повторно загреала“. Мислам дека прелиминарното откритие за метан е веродостојно, а откритието за облаци и магла е солидно.“

Д-р Иан Кросфилд, кој беше во тимот што ја откри планетата во 2020 година, ги смета наодите за миграција за „интригантни“, но забележува дека се потребни повеќе истражувања. „Овој труд покажува дека највпечатливите набљудувања на планетите со телескопот Веб остануваат оние на гасните џинови, дури и кога ѕвездата околу која орбитираат е одамна мртва“, напиша тој.

Иднината на нашиот сончев систем
Системот WD 1856 делува како модел за тоа што може да се случи во нашиот сончев систем. Како ѕвездата WD 1856 b, нашето Сонце ќе стане црвен џин за околу пет милијарди години, зафаќајќи ги најблиските планети Меркур и Венера. Орбитата на Земјата е на самиот раб на оваа идна „опасна зона“, па судбината на нашата планета е неизвесна.

Сепак, џиновските планети во нашиот систем би можеле да преживеат и да продолжат да еволуираат милијарди години. Се очекува системот WD 1856 да остане во својата сегашна состојба трилиони години. „Нашите резултати покажуваат дека смртта на ѕвездата не е крај – некои планети доживуваат жива и динамична иднина откако нивната ѕвезда ќе умре“, рече Мекдоналд.

Кога Сонцето, околу милијарда години по неговата фаза на црвен џин, ќе се претвори во бело џуџе, останатите планети во нашиот систем ќе продолжат да орбитираат околу него.

„Очекуваме преживеаните планети постепено да се оддалечуваат од Сонцето сè додека не достигнат растојанија околу двојно поголеми од сегашните“, напиша О’Конор. „Сепак, можеби ќе разгледаме дали нивните орбити би можеле да се променат подраматично, што ќе доведе до тоа една од нив да се приближи до Сонцето, станувајќи бело џуџе, како што е случајот денес со планетата WD 1856 b.“