El futuro del Sol está escrito. Como cualquier estrella de su tamaño, lo esperable es que llegue un momento en el que se quede sin combustible, hinchándose y convirtiéndose en una gigante roja. Después, más adelante, expulsará sus capas más externas y su núcleo colapsará por efecto de la gravedad, convirtiéndose en una fría y densa enana blanca. Será un proceso que tardará unos 5.000 millones de años en ocurrir y que, lógicamente, influenciará a los planetas que giran a su alrededor. Incluida la Tierra. Esa es la razón por la que a los científicos les interesa tanto estudiar los exoplanetas alrededor de enanas blancas. Quieren “viajar al futuro” y comprobar qué será de nuestro propio planeta y sus vecinos.
El problema es que, si bien se han encontrado muchos de estos exoplanetas, generalmente es muy difícil adentrarse en su atmósfera y estudiar su historia. Hasta ahora, había sido imposible, pero el Telescopio Espacial James Webb ha llegado para cambiar esa tendencia.
Más frío de lo esperado. Un equipo de científicos de varias universidades estadounidenses ha usado el James Webb para adentrarse en la atmósfera de WD 1856b, similar a Júpiter en órbita y tamaño, que actualmente se encuentra girando alrededor de una enana blanca. El James Webb no es capaz por sí mismo de solventar los motivos por los que es tan complicado estudiar estos exoplanetas. Sin embargo, gracias al desarrollo de nuevos modelos de análisis, estos investigadores han podido analizar su atmósfera.
La composición, en realidad, no les ha llamado demasiado la atención. En cambio, sí que lo ha hecho su temperatura. Si lo comparamos con Júpiter, sería esperable una temperatura de -113ºC. Sin embargo, se midieron 126ºC. Es demasiado caliente, tanto para un exoplaneta alrededor de una enana blanca, como para un exoplaneta con las características de Júpiter.
Crónica de una muerte anunciada. En sus primeras etapas de vida, una estrella se mantiene “encendida” mientras va fusionando núcleos de hidrógeno y transformándolos en helio. Mientras eso pasa en el núcleo, hay dos fuerzas que se mantienen en equilibrio. Por un lado, la gravedad, que empuja todo el material hacia dentro. Y, por otro, la presión de radiación, que se genera por el efecto de la fusión en el núcleo estelar y empuja hacia fuera. Hasta aquí todo bien. El problema es que el hidrógeno no es infinito. Cuando se gasta en el núcleo, las fuerzas ya no están en equilibrio. La gravedad vence a la presión de radiación, por lo que el núcleo se empuja hacia dentro y se comprime. Se calienta tanto que el helio que se quedó en el núcleo adquiere la capacidad de fusionarse, convirtiéndose en un nuevo combustible, que irá transformándose en carbono y oxígeno.
Todo este calentamiento también “enciende” el hidrógeno de las capas externas, que hasta ahora permanecía inactivo. Empieza a fusionarse también y la estrella crece hacia fuera. Tenemos una gigante roja, grande y caliente. El proceso se va repitiendo, pero llega un momento en que esas capas nuevas que se van formando son expulsadas por los vientos estelares y solo queda el núcleo, ahora frío y muy denso. Tenemos una enana blanca. Lógicamente, es un proceso que tiene consecuencias en los planetas que giran alrededor de la estrella. En el caso del sistema solar, se sabe que Mercurio y Venus perecerían. Con la Tierra la cosa no está tan clara, pero no pinta bien.
Lo que nos cuentan los exoplanetas alrededor de una enana blanca. Se han detectado numerosos casos de exoplanetas alrededor de enanas blancas. Estudiarlos es abrir una ventana al futuro de la Tierra y sus vecinos. Sin embargo, no es algo fácil de estudiar. Generalmente, la atmósfera de los exoplanetas se estudia durante los tránsitos. Es decir, cuando el planeta pasa entre su estrella y nuestros telescopios. En ese momento, la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera del planeta, de modo que se pueden analizar los espectros resultantes y comprender su composición química.
El problema es que, normalmente, los exoplanetas son mucho más pequeños que su estrella, pero con los que giran alrededor de una enana blanca no pasa eso. Este exoplaneta, por ejemplo, es siete veces más grande que su estrella. Por lo tanto, si normalmente la atmósfera de un planeta en tránsito se encuentra completamente sobre el disco de su estrella, en este caso solo lo hace una pequeña parte. Fue necesario refinar los métodos de análisis con el James Webb para poder analizar la atmósfera de WD 1856b.
Demasiado caliente. La longitud de onda en la que emiten luz los objetos también puede darnos pistas sobre su temperatura. Por eso, en este procedimiento se aprovechó para calcular la temperatura del exoplaneta. Como ya hemos visto, resultó ser demasiado caliente.
La hipótesis. No se sabe con seguridad a qué se deben estas incoherencias, pero los autores del estudio tienen algunas hipótesis. Consideran que, posiblemente, el planeta alcanzó su temperatura máxima miles de millones de años después de que su estrella se convirtiese en enana blanca. Después, lejos de enfriarse como habría ocurrido normalmente, fue afectado por una estrella binaria cercana, cuya influencia de marea no solo lo calentó. También lo alejó de su órbita. Todo esto lo alejó de lo esperable, pero ante todo lo mantuvo con vida.
Según ha explicado en Science Alert uno de los autores del estudio, Ryan MacDonald, este planeta, como todos los exoplanetas alrededor de una enana blanca, demuestra que la muerte de la estrella no es el final del planeta, sino un nuevo capítulo. Puede que la Tierra no se vea influenciada por una estrella binaria, pero hay muchos factores que pueden mantenerla con vida. Quizás ya no haya humanos para verlo, pero quizás sí una nueva forma de vida. Si la humanidad no se ha cargado el planeta antes, puede que tampoco lo haga el colapso del Sol. Son buenas noticias. Más o menos.
Imagen | NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)
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La noticia
Ryan MacDonald, astrónomo, sobre el futuro de la Tierra: “La muerte de la estrella no es el final, sino el inicio de un nuevo capítulo”
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Azucena Martín
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