Кажется логичным, что планеты должны появляться в молодости звездной системы — из газа и пыли, оставшихся после рождения самой звезды. Но новое исследование показывает, что история может быть сложнее.
Астрономы изучили белый карлик HS 0209+0832 и обнаружили признаки объекта, который мог сформироваться уже после завершения основной жизни звезды. Такой мир называют планетой второго поколения. Пока речь идет именно о кандидате, а не об окончательно подтвержденной планете.
<h3>Как у мертвой звезды могла появиться новая планета</h3>
Белый карлик — это чрезвычайно плотное ядро, оставшееся после того, как звезда, похожая по типу на Солнце, исчерпала топливо, раздулась до красного гиганта и сбросила внешние слои.
Обычно планеты формируются задолго до этого этапа. Но в случае HS 0209+0832 ученые предполагают другой сценарий: часть вещества, выброшенного стареющей звездой, могла собраться в диск, а затем сформировать новый газовый гигант.
Если эта интерпретация подтвердится, это станет редким примером того, что планетообразование возможно не только в начале жизни звездной системы, но и после ее радикальной перестройки.
<h3>Химический след выдал необычное происхождение</h3>
Главная подсказка появилась при анализе атмосферы белого карлика. В ней обнаружили необычно высокое содержание цинка, меди и особенно ниобия, а также недостаток привычных для каменистых планет элементов — прежде всего железа и кремния.
Ниобий особенно заинтересовал исследователей. Он может образовываться внутри стареющих звезд в результате так называемого s-процесса, когда атомные ядра постепенно захватывают нейтроны и становятся тяжелее.
По мнению авторов работы, химический состав вещества, которое сейчас попадает на белый карлик, больше похож на материал, выброшенный звездой на позднем этапе ее эволюции, чем на вещество обычной планеты первого поколения.
<h3>Свет звезды меняется каждые четыре дня</h3>
Одной химии недостаточно, чтобы уверенно говорить о планете. Поэтому ученые проанализировали данные космического телескопа TESS.
В яркости HS 0209+0832 обнаружился повторяющийся сигнал с периодом 4,399 дня. Его амплитуда очень мала — около 0,12%, но регулярность делает наблюдение особенно интересным.
Одно из возможных объяснений — близкая планета, которая обращается вокруг белого карлика примерно в 6 миллионах километров от него. Это значительно ближе, чем Меркурий находится к Солнцу.
Исследователи предполагают, что объект может быть газовым гигантом размером примерно с Юпитер. Из-за мощного излучения очень горячего белого карлика его атмосфера, вероятно, постепенно испаряется. Часть газа может образовывать подобие хвоста, а затем попадать обратно на поверхность звезды.
<h3>Почему планета может буквально терять атмосферу</h3>
Белый карлик HS 0209+0832 сравнительно молод: его возраст после превращения в белый карлик оценивается примерно в 5 миллионов лет, а температура поверхности — примерно в 35 800 °C.
Для расположенной так близко планеты это крайне агрессивная среда. Сильное излучение способно срывать верхние слои атмосферы, поэтому ученые рассматривают вариант, при котором газ постоянно уходит с планеты и частично оседает на звезде.
Именно это может объяснять, почему в атмосфере белого карлика обнаружены элементы, которые при обычных условиях быстро опустились бы в его более глубокие слои.
<h3>Почему открытие пока остается кандидатом</h3>
Несмотря на убедительное сочетание химических и фотометрических данных, авторы осторожны в формулировках.
Периодические изменения яркости могут быть связаны не только с самой планетой, но, например, с ее испаряющимся хвостом. Кроме того, объект пока не был напрямую сфотографирован или подтвержден независимым методом.
Поэтому корректнее говорить о кандидате в планету второго поколения, а не о полностью доказанном открытии.
<h3>Что это меняет в представлении о планетах</h3>
Если интерпретация подтвердится, астрономы получат новый способ искать подобные миры. Вместо того чтобы ориентироваться только на транзиты или колебания звезды, можно будет изучать химический состав белых карликов и искать необычное обогащение элементами, характерными для вещества, выброшенного стареющей звездой.
Это открывает и более широкий вопрос: может ли планетная система получить «второй шанс» уже после гибели своей первоначальной звезды?
Для Солнечной системы такой сценарий пока остается чисто гипотетическим. Через миллиарды лет Солнце тоже станет красным гигантом, а затем белым карликом, но нынешние данные не позволяют предсказать, смогут ли из выброшенного вещества сформироваться новые планеты.
Исследование HS 0209+0832 показывает главное: даже после радикальной перестройки звездной системы история вокруг нее может не закончиться. В некоторых случаях из остатков прежней звезды, возможно, действительно начинается новая глава.