Allmän relativitet kan bevara beboeliga planeter runt vita dvärgar
En ny studie tyder på att Einsteins allmänna relativitetsteori kan förhindra att tidvattenuppvärmning destabiliserar steniga planeter i de trånga beboeliga zonerna runt vita dvärgar. Forskare har funnit att orbital precession orsakad av teorins effekter kan koppla loss inre planeter från större följeslagare, vilket tillåter liv att bestå i biljoner år. Detta utmanar tidigare modeller som förutsade okontrollerade växthuseffekter på sådana världar.
Vita dvärgar, de täta resterna av stjärnor som vår sol efter att de expanderat till röda jättar och fällt sina yttre lager, kyls långsamt under biljoner år. Jätteplaneter har observerats orbitera dessa stjärnliknande lik, vilket indikerar att vissa världar överlever värdstjärnans dramatiska dödskamp. Dock står steniga planeter i de smala beboeliga zonerna — områden inom några miljoner kilometer där flytande vatten kan existera — inför hot från tidvatteninteraktioner med större följeslagare.
Tidigare simuleringar varnade för att en yttre planet minst lika massiv som jorden, som orbiterrar inom 18 gånger avståndet till den inre världen, kunde inducera allvarlig tidvattenuppvärmning. Denna friktion skulle utlösa en okontrollerad växthuseffekt, liknande Venus, och göra den inre planeten obeboelig.
Men en modellstudie av Eva Stafne och Juliette Becker vid University of Wisconsin-Madison inkluderar allmän relativitet och avslöjar en skyddsmekanism. Teorin beskriver hur massiva objekt kröker rumtiden och skapar en gravitationsbrunn som får den inre planetens bana att precessa — långsamt rotera och bli ur linje med någon yttre följeslagare. «Precession sker som kopplar loss den yttre planeten från den inre planeten», förklarar Stafne, och förhindrar extrema tidvattenseffekter. «Tidigare simuleringar har inte inkluderat allmän relativitet, men detta säger åt folk att inkludera den i dessa nära system».
Becker lägger till att utsikterna förbättras avsevärt: «Om du lägger till allmän relativitet är det inte så illa», vilket tillåter beboelighet även med en yttre planet i Neptunus storlek på jämförbara avstånd.
Astronomen Mary Anne Limbach vid University of Michigan varnar för att sådana system förblir spekulativa. «Vi vet inte ens om det finns beboeliga planeter runt vita dvärgar», säger hon, även om teleskop som James Webb Space Telescope letar efter steniga världar nära dessa stjärnor. Forskningen, publicerad på arXiv (DOI: 10.3847/1538-4357/ae07c6), belyser hur rumtidens krökning kan upprätthålla avlägsen liv under precisa förhållanden. Limbach spekulerar i att eventuella invånare kunde greppa allmän relativitet lättare än människor gjorde.