La muerte estelar no es el final para algunos planetas
WD 1856 b, ubicado a 80 años luz, completa una órbita cada 34 horas alrededor de una enana blanca, desafiando teorías previas sobre supervivencia planetaria. El Telescopio James Webb detectó metano y nubes en la atmósfera del planeta, sugiriendo que migró hacia su órbita actual hace aproximadamente 1.000 millones de años.
- WD 1856 b orbita una enana blanca cada 34 horas, a 80 años luz de la Tierra
- El planeta tiene entre 4 y 11 veces la masa de Júpiter y es 7 veces más grande que su estrella
- El Telescopio James Webb detectó metano en su atmósfera, indicando que migró hace ~1.000 millones de años
- El Sol se convertirá en una gigante roja en 5.000 millones de años, potencialmente engullendo a Mercurio y Venus
Astrónomos descubrieron cómo un exoplaneta del tamaño de Júpiter sobrevivió a la muerte de su estrella anfitriona, ofreciendo pistas sobre el destino de Júpiter y Saturno cuando el Sol muera en 5.000 millones de años.
A ochenta años luz de la Tierra, un planeta del tamaño de Júpiter completa una vuelta alrededor de una estrella muerta cada treinta y cuatro horas. Que exista en absoluto desafía casi todo lo que los astrónomos creían posible. WD 1856 b, como se lo conoce, es siete veces más grande que la enana blanca que orbita, una estrella colapsada del tamaño de la Tierra. Está tan cerca de su anfitriona que la distancia es cincuenta veces menor a la que separa la Tierra del Sol. Cuando los astrónomos lo detectaron en 2020, quedaron perplejos: ¿cómo sobrevivió un planeta tan masivo a la violenta muerte de su estrella?
Ahora, nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb ofrecen respuestas inesperadas. Un equipo internacional de investigadores, liderado por el Dr. Ryan MacDonald de la Universidad de St. Andrews en Escocia, publicó sus hallazgos el miércoles en la revista Nature. Lo que encontraron sugiere que los planetas gigantes pueden sobrevivir a la desaparición de sus estrellas de maneras que antes se consideraban imposibles. El Dr. Christopher O'Connor, investigador posdoctoral en la Universidad Northwestern, fue coautor del estudio. "Este es uno de los sistemas planetarios más extraños que conocemos", dijo.
Para entender cómo WD 1856 b llegó a su órbita actual, el equipo utilizó el Webb para captar imágenes del planeta y medir su atmósfera, masa y temperatura. Los resultados fueron sorprendentes. El planeta tiene entre cuatro y once veces la masa de Júpiter. La luz infrarroja que emite sugiere una temperatura de aproximadamente 127 grados Celsius, mucho más caliente de lo que sería si solo recibiera calor de la enana blanca. Esa temperatura anómala fue la clave. "Eso fue realmente lo que nos puso en la pista de reconstruir la historia del planeta a partir de nuestros datos", explicó O'Connor.
El equipo combinó estas mediciones con modelos de cómo los gigantes gaseosos se enfrían con el tiempo. Los resultados revelaron que WD 1856 b originalmente orbitaba su estrella desde una distancia mucho mayor y más segura. Pero algo lo empujó hacia adentro después de la muerte de la estrella. Los investigadores proponen dos escenarios. En el primero, el "modelo de engullimiento", el planeta fue tragado por la estrella cuando esta se hinchó antes de colapsar, pero de alguna manera sobrevivió. En el segundo, el "modelo de interacción gravitacional", el planeta evitó la destrucción pero fue empujado más cerca de la enana blanca por la influencia gravitacional de otros objetos en el sistema. En ambos casos, la migración violenta habría calentado el planeta desde adentro.
La evidencia química apunta hacia el segundo escenario. Victoria Boehm, estudiante de posgrado de la Universidad Cornell y coautora del estudio, describió el desafío de observar el planeta: "El tránsito del planeta solo dura ocho minutos, así que es literalmente parpadeas y te lo pierdes". El Webb fue el único instrumento capaz de captar suficiente luz para analizar el espectro del planeta sin perder el evento. Ese análisis reveló algo nunca antes visto: una atmósfera en un planeta que transita una estrella muerta. El equipo detectó firmas de pequeñas partículas de nubes e hidrocarburos, muy probablemente metano. La abundancia de metano es particularmente reveladora. Si el planeta hubiera sido engullido por la estrella en su fase de gigante roja, habría acumulado hidrógeno que habría diluido el metano. Su presencia en cantidades significativas sugiere que el planeta nunca pasó por esa experiencia.
Los datos indican que el calentamiento ocurrió hace aproximadamente mil millones de años, lo que descarta el escenario de engullimiento, que habría ocurrido hace unos seis mil millones de años cuando la estrella murió. Algunos expertos externos expresan cautela. La Dra. Caroline Morley de la Universidad de Texas en Austin, quien no participó en el estudio, señaló discrepancias con investigaciones previas sobre la temperatura del planeta. Pero el Dr. Ian Crossfield de la Universidad de Kansas, quien fue parte del equipo que descubrió WD 1856 b en 2020, consideró los hallazgos sugerentes, aunque reconoció que se necesitan más estudios.
Lo que hace que este sistema sea verdaderamente significativo es lo que revela sobre nuestro propio futuro. En aproximadamente cinco mil millones de años, el Sol se hinchará hasta convertirse en una gigante roja, engullendo a Mercurio y Venus. La órbita de la Tierra la sitúa justo en el borde de esta zona de peligro, por lo que su destino sigue siendo incierto. Pero Júpiter y Saturno podrían perdurar. El sistema WD 1856 actúa como un espejo del futuro lejano de nuestro sistema solar. Después de que el Sol se colapse en una enana blanca, los planetas gigantes podrían seguir evolucionando durante billones de años. Podrían alejarse gradualmente de la estrella muerta, o sus órbitas podrían cambiar de manera más drástica. Uno de ellos podría incluso migrar tan cerca de la enana blanca solar como WD 1856 b lo está hoy. "Nuestros resultados muestran que la muerte estelar no es el final: algunos planetas experimentan un futuro vibrante y lleno de vida después de la muerte de su estrella", afirmó MacDonald.
Notable Quotes
Este es uno de los sistemas planetarios más extraños que conocemos— Dr. Christopher O'Connor, Universidad Northwestern
Nuestros resultados muestran que la muerte estelar no es el final: algunos planetas experimentan un futuro vibrante y lleno de vida después de la muerte de su estrella— Dr. Ryan MacDonald, Universidad de St. Andrews
The Hearth Conversation Another angle on the story
¿Por qué importa tanto que este planeta haya sobrevivido? Parece un evento raro y lejano.
Porque nos muestra que los planetas no desaparecen cuando sus estrellas mueren. Eso cambia completamente cómo pensamos sobre el tiempo cósmico. Nuestros propios gigantes gaseosos podrían tener un futuro de billones de años después de que el Sol se apague.
Pero ¿cómo sabemos que WD 1856 b migró hacia adentro hace mil millones de años y no hace seis mil millones?
El metano en su atmósfera es la pista. Si hubiera sido tragado por la estrella cuando esta se hinchó, el hidrógeno habría diluido ese metano. Su presencia en cantidades significativas nos dice que nunca pasó por eso.
¿Y si los científicos están equivocados sobre la temperatura del planeta?
Es posible. Otros investigadores han medido temperaturas más frías. Pero el Webb es el único instrumento que puede captar el espectro en ocho minutos antes de que el tránsito termine. Los datos son los mejores que tenemos.
¿Qué sucede con Júpiter cuando el Sol muera?
Podría alejarse gradualmente de la enana blanca resultante. O podría migrar dramáticamente hacia adentro, como WD 1856 b. Nadie lo sabe con certeza. Pero este sistema nos muestra que la supervivencia es posible.
¿Cuánto tiempo tenemos antes de que esto suceda?
Cinco mil millones de años. Es tiempo suficiente para que la vida en la Tierra evolucione de formas que no podemos imaginar. O para que desaparezca completamente.