Найдена планетная система, показавшая судьбу Земли при расширении Солнца

Американские астрономы случайно открыли планету, показавшую, что произойдет с Землей после катастрофического расширения Солнца. Скорее всего, Земля уцелеет, но жить на ней будет некому, приходят они к выводу в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

<strong>Американские астрономы случайно открыли планету, показавшую, что произойдет с Землей после катастрофического расширения Солнца. Скорее всего, Земля уцелеет, но жить на ней будет некому, приходят они к выводу в статье, <a href="https://arxiv.org/abs/2409.02157">опубликованной</a> в журнале Nature Astronomy.</strong>

Современная теория эволюции звезд вполне детально способна описать, что будет происходить с Солнцем и окружающими его планетами в течение следующих миллиардов лет. Известно, что Солнце, относящееся к классу желтых карликов, примерно через миллиард лет исчерпает запасы водородного горючего, начнет расширяться и светить ярче. Расширяясь, Солнце перейдет в стадию красного гиганта — этот процесс точно не переживут ближайшие к нему планеты Меркурий и Венера, которые будут поглощены его внешними слоями.

Неизвестна при этом судьба Земли — с одной стороны, расширяющаяся оболочка Солнца может поглотить и ее, с другой, уменьшающаяся масса звезды заставит нашу планету перейти на более дальнюю орбиту в районе Марса. В конце концов от Солнца должен остаться слабо светящийся так называемый белый карлик — сверхплотный объект массой в полмассы теперешнего Солнца и размером с Землю. «У нас нет консенсуса по поводу того, сможет ли Земля избежать поглощения красным гигантом через 6 млрд лет, — пояснил Чжан Кэмин из Калифорнийского университета в Беркли. — В любом случае планета Земля будет обитаемой лишь порядка миллиарда лет, после чего земные океаны испарятся за счет взрывного парникового эффекта».

Увидеть, что с высокой вероятностью произойдет с Землей, команде Чжана удалось благодаря случайности. В июне 2020 года расположенная в южном полушарии корейская сеть телескопов Korea Microlensing Telescope Network обнаружила редкое событие гравитационного микролинзирования, при котором свет далекой звезды кратковременно усиливается компактным объектом, отклоняющим свет за счет своей гравитации подобно линзе.

В этом случае далеким источником оказалась звезда, расположенная в Млечном пути на расстоянии 25 тыс. световых лет, блеск которой неожиданно усилился в 1000 раз. Изучив в течение двух месяцев характер усиления ее света, ученые поняли, что перед ней на время оказалась находящаяся в 4 тыс. световых лет система из трех тел — звездного объекта массой в полмассы Солнца, планеты земной массы и объекта в 17 раз тяжелее Юпитера, так называемого коричневого карлика — несостоявшейся звезды, у которой не хватило массы, чтобы зажечь термоядерные реакции.

Расчеты показали, что землеподобная планета находится на расстоянии примерно 2 астрономических единиц (1 а.е. — среднее расстояние от Солнца до Земли) от своей звезды, но оставалось неясным, что представляет из себя в этой системе сама звезда. Чтобы выяснить это, ученые спустя три года рассмотрели эту систему с помощью 10-метрового телескопа Кека на Гавайях, но не увидели в этом месте никакой звезды.

«Наши выводы основаны на исключении альтернативных сценариев, поскольку обычная звезда должна была быть легко замечена, — пояснил Чжан. — Поскольку линза оказалась одновременно темной и низкой массы, мы заключили, что она может быть только белым карликом». По словам ученых, это был тот редкий случай, когда, не увидев ничего, они получили больше, чем увидев что-то.

Также методом исключения астрономы установили, что средний объект в системе, коричневый карлик, находится на большом расстоянии от звезды — примерно на орбите Нептуна в Солнечной системе. Таким образом астрономы увидели систему, в некотором приближении иллюстрирующую то, что произойдет с Солнцем и Землей примерно через 8 млрд лет.

«Учитывая увеличение орбиты планеты на конечных этапах эволюции звезды, эта планета земной массы могла изначально находиться на расстоянии 1 а.е., что дает возможное представление о том, выживет ли планета Земля в далеком будущем», — говорится в исследовании.