Белые карлики - это остатки мертвых звезд. Это то, что останется от Солнца в далеком будущем. Большинство белых карликов имеют 50% массы Солнца, при этом по диаметру они примерно в сотню раз меньше нашего светила, и сопоставимы с Землей. Наибольшая масса белого карлика в 1,4 раза больше массы Солнца. Выше этого предела они вырождаются в нейтронную звезду.
После формирования белый карлик очень горячий, температура его поверхность близка к 100 000 К. Ядерных реакций больше не происходит, поэтому он будет медленно остывать. При таком маленьком размере его гравитационная сила огромна.
Поскольку белые карлики не нагреваются в результате ядерного синтеза, они светятся до тех пор, пока они достаточно горячие. Учитывая малую площадь их поверхности, потребуется очень много времени, чтобы они достаточно остыли. В итоге получится холодный, не испускающий видимого света объект - черный карлик.
Обычно белые карлики вращаются очень быстро (некоторые даже быстрее секунды), и создают мощные магнитные поля. Это может защитить их планеты от других звезд и межзвездной среды.
Может ли планета существовать вокруг белого карлика?
В теории да. Отдаленные планеты могут пережить фазу красного гиганта. В случае нашего Солнца Марс и планеты за его пределами выживут наверняка. Также, существует два способа существования планеты на близкой к белому карлику орбите: во-первых, из-за гравитационных возмущений от другой планеты она может уменьшить свою орбиту. И, во-вторых, новая планета может быть образована из материи, оставшейся после взрыва звезды. Ученые уже обнаруживали вокруг белых карликов планеты и планетные пылевые облака, но что насчет обитаемой зоны вокруг белого карлика?
Свет, генерируемый белым карликом, состоит из инфракрасного, видимого и ультрафиолетового света. Размеры обитаемой зоны находятся в прямой зависимости от возраста и температуры белого карлика (чем он моложе, тем горячее). Например, при температуре поверхности в 3000 К (аналогично самым холодным звездам главной последовательности) обитаемая зона будет всего в 0,004 астрономических единицы (а. е.) от белого карлика. Такая орбита ниже предела Роша, в результате чего любая планета распадется на кольцо. В случае же горячего белого карлика с температурой поверхности 50 000 К, обитаемая зона будет уже в 0,1 а. е., и планета на такой орбите будет стабильной, но из-за высокой температуры такой белый карлик будет испускать слишком много ультрафиолетового излучения, что может уничтожить любую жизнь на поверхности планеты.
Приливные силы вокруг белого карлика очень сильные из-за его высокой массы. Неважно, что звезда такая маленькая, она все еще массивная. Таким образом, планеты с орбитой меньше 0,2 а. е. должны быть приливно заблокированы, в ином случае на них будет происходить сильнейшая вулканическая активность. Это означает, что большинство обитаемых планет должны быть заблокированы приливом или иметь резонанс 3:2, как у Меркурия.
Ученые пока не знают, как может выглядеть планета вокруг белого карлика, но выделяют 3 гипотетические планеты:
Выжившие - это планеты, которые остались от предыдущей системы. Представьте себе будущее Солнечной системы, где Солнце - белый карлик. Марс будет высушенным куском камня. Так будет и со спутниками Юпитера - Солнце в фазе красного гиганта испарит на них всю их воду. От Сатурна и далее вода все еще должна существовать, но метановые слои Тритона и Плутона исчезли бы.
Нарушителями были бы планеты, которые каким-то образом попали в систему извне. Когда Солнце потеряет массу, некоторые планеты будут активно воздействовать друг на друга. Если в какой-то момент Юпитер и Сатурн слишком сблизятся, они могут потерять одну или несколько лун, которые будут выброшены на внутреннюю орбиту или за пределы Солнечной системы. Кроме того, новая планета может появиться из межзвездной среды.
Планеты-Феникс будут созданы из пепла. У некоторых нейтронных звезд планеты образовались из их обломков, так почему этот процесс не может произойти и для белых карликов? Если так, то эти планеты будут содержать почти те же элементы, что находились в ядре звезды. Вокруг углеродного белого карлика может быть планета-Феникс, сделанная из углерода, с гигантскими алмазами на ее поверхности.
Учитывая большое количество белых карликов в галактике, есть большая вероятность, что некоторые из них смогут приютить в своей обитаемой зоне подходящую планету.
