Wanneer sterren zoals onze zon sterven, het enige dat overblijft is een blootgestelde kern - een witte dwerg. Een planeet die om een ​​witte dwerg draait, biedt een veelbelovende kans om te bepalen of leven de dood van zijn ster kan overleven. volgens onderzoekers van de Cornell University.

In een studie gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven , ze laten zien hoe NASA's aankomende James Webb Space Telescope handtekeningen kan vinden van leven op aardachtige planeten die rond witte dwergen draaien.

Een planeet die om een ​​kleine ster draait, produceert sterke atmosferische signalen wanneer hij voor hem langs gaat, of "doorgangen, " zijn gastheerster. Witte dwergen drijven dit tot het uiterste:ze zijn 100 keer kleiner dan onze zon, bijna zo klein als de aarde, waardoor astronomen een zeldzame kans krijgen om rotsachtige planeten te karakteriseren.

"Als er rotsplaneten rond witte dwergen bestaan, we zouden de komende jaren tekenen van leven op hen kunnen zien, " zei corresponderende auteur Lisa Kaltenegger, universitair hoofddocent astronomie aan het College of Arts and Sciences en directeur van het Carl Sagan Institute.

Co-hoofdauteur Ryan MacDonald, een onderzoeksmedewerker aan het instituut, zei de James Webb-ruimtetelescoop, gepland voor lancering in oktober 2021, is uniek geplaatst om handtekeningen van leven op rotsachtige exoplaneten te vinden.

"Bij het observeren van aardachtige planeten die om witte dwergen draaien, de James Webb-ruimtetelescoop kan binnen enkele uren water en koolstofdioxide detecteren, "Zei MacDonald. "Twee dagen observatietijd met deze krachtige telescoop zou de ontdekking van biosignatuurgassen mogelijk maken, zoals ozon en methaan."

De ontdekking van de eerste transiterende reuzenplaneet in een baan om een ​​witte dwerg (WD 1856+534b), aangekondigd in een apart artikel - onder leiding van co-auteur Andrew Vanderburg, assistent-professor aan de Universiteit van Wisconsin, Madison - bewijst het bestaan ​​van planeten rond witte dwergen. Kaltenegger is co-auteur van dit artikel, ook.

Deze planeet is een gasreus en kan daarom geen leven in stand houden. Maar het bestaan ​​ervan suggereert dat kleinere rotsachtige planeten, die het leven in stand kunnen houden, kan ook voorkomen in de bewoonbare zones van witte dwergen.

"We weten nu dat reuzenplaneten kunnen bestaan ​​rond witte dwergen, en het bewijs gaat meer dan 100 jaar terug en toont rotsachtig materiaal dat het licht van witte dwergen vervuilt. Er zijn zeker kleine stenen in systemen van witte dwergen, "Zei MacDonald. "Het is een logische sprong om je een rotsachtige planeet voor te stellen zoals de aarde die rond een witte dwerg draait."

De onderzoekers combineerden state-of-the-art analysetechnieken die routinematig worden gebruikt om gassen in gigantische exoplaneetatmosferen te detecteren met de Hubble Space Telescope met modelatmosferen van witte dwergplaneten uit eerder Cornell-onderzoek.

NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite is nu op zoek naar dergelijke rotsachtige planeten rond witte dwergen. Als en wanneer een van deze werelden wordt gevonden, Kaltenegger en haar team hebben de modellen en hulpmiddelen ontwikkeld om tekenen van leven in de atmosfeer van de planeet te identificeren. De Webb-telescoop zou binnenkort met deze zoektocht kunnen beginnen.

De implicaties van het vinden van handtekeningen van leven op een planeet die rond een witte dwerg draait, zijn ingrijpend, aldus Kaltenegger. De meeste sterren, inclusief onze zon, zal op een dag eindigen als witte dwergen.

"Wat als de dood van de ster niet het einde van het leven is?" ze zei. "Zou het leven verder kunnen gaan, zelfs als onze zon is gestorven? Tekenen van leven op planeten die rond witte dwergen draaien, zouden niet alleen de ongelooflijke vasthoudendheid van het leven laten zien, maar misschien ook een kijkje in onze toekomst."