Dentro de 5.000 millones de años, el Sol se expandirá hasta engullir a Mercurio, Venus y posiblemente la Tierra. Luego colapsará en una enana blanca del tamaño de nuestro planeta. Pero Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno podrían sobrevivir, y sus órbitas podrían cambiar de maneras que hoy no podemos predecir del todo. Un sistema a 80 años luz de distancia acaba de darnos el caso de estudio más detallado disponible sobre qué pasa después.
WD 1856 b es un planeta del tamaño de Júpiter que orbita una enana blanca, los restos compactos de una estrella ya muerta, a una distancia que haría imposible su existencia según los modelos previos: está 50 veces más cerca de su estrella de lo que la Tierra está del Sol, completa una órbita completa cada 34 horas y la estrella que orbita es siete veces más pequeña que él. Un estudio publicado en Nature por investigadores de las universidades Northwestern, Cornell y St. Andrews (Escocia) acaba de revelar datos sobre su atmósfera y su historia que nadie esperaba encontrar.
Un tránsito de 8 minutos y la primera atmósfera detectada en un planeta de estrella muerta
Observar WD 1856 b con el James Webb fue, según los propios investigadores, técnicamente desafiante hasta el límite. Las enanas blancas son mucho más tenues que las estrellas normales, lo que reduce la señal disponible. Y el planeta solo pasa frente a su estrella durante 8 minutos por órbita. «Literalmente parpadeas y te lo pierdes», explicó Victoria Boehm, estudiante de posgrado de Cornell y coautora del estudio.
El instrumento NIRSpec del Webb capturó el espectro de la atmósfera del planeta durante esos 8 minutos, analizando cómo la luz de la estrella muerta cambia al atravesar las capas atmosféricas de WD 1856 b. El resultado fue la primera detección de una atmósfera en un planeta orbitando una estrella muerta: señales inequívocas de metano, nubes e hidrocarburos. La cantidad de metano detectada fue mayor de lo esperado, lo que aportó una pista crucial sobre la historia del planeta.
133 grados de más: el calor que delata una migración violenta
El dato más desconcertante que arrojó el Webb fue la temperatura. WD 1856 b está a unos 127 °C, pero dado que su estrella está muerta y emite poca energía, debería estar a 133 °C más frío si solo se calentara por la radiación estelar. Ese exceso de calor interno fue lo que llevó al equipo liderado por el Dr. Ryan MacDonald a reconstruir la historia del planeta.
Combinando esa medición con modelos de enfriamiento de planetas gigantes (que pierden calor a un ritmo predecible según su masa), los investigadores determinaron que WD 1856 b recibió una inyección extra de calor interno hace aproximadamente 1.000 millones de años. Ese calentamiento ocurrió mientras el planeta migraba desde una órbita más distante y segura hasta su posición actual, extremadamente cercana a la estrella muerta.
¿Lo engulló la estrella o lo empujó la gravedad? Dos teorías en tensión
Cómo llegó WD 1856 b a su órbita actual es la pregunta sin respuesta definitiva. El equipo plantea dos escenarios. El primero, el «modelo de engullimiento», propone que el planeta fue literalmente absorbido por la estrella cuando esta se expandió como gigante roja antes de morir, pero sobrevivió al tránsito por su interior y emergió en una órbita mucho más estrecha. El segundo, el «modelo de interacción gravitacional», sugiere que el planeta evitó el engullimiento pero fue empujado hacia adentro miles de millones de años después por la influencia gravitacional de otros cuerpos del sistema.
El metano detectado en la atmósfera apunta hacia el segundo escenario: si WD 1856 b hubiera sido engullido por la gigante roja, habría acumulado tanto hidrógeno de la estrella que la concentración de metano habría quedado muy diluida. La abundancia de metano observada es difícil de explicar si el planeta pasó por ese proceso. Pero la Dra. Caroline Morley, de la Universidad de Texas en Austin, que no participó en el estudio, advirtió que hay motivos para ser escépticos sobre el resultado de temperatura, ya que discrepa con una investigación previa que ella coescribió y que identificaba al planeta como mucho más frío.
Lo que esto significa para Júpiter, Saturno y el futuro de nuestro sistema solar
La pregunta que convierte a WD 1856 b en algo más que una curiosidad astronómica es esta: ¿es lo que le espera a Júpiter y Saturno cuando el Sol muera? La respuesta, según el Dr. Christopher O’Connor de Northwestern, es que el sistema WD 1856 funciona como un adelanto de ese futuro posible.
Cuando el Sol agote su combustible e inicie su fase de gigante roja, Mercurio y Venus serán engullidos. La Tierra está en el límite de la zona de peligro, y su destino sigue siendo incierto. Pero los gigantes gaseosos están suficientemente lejos como para sobrevivir, y después se encontrarán orbitando una enana blanca durante billones de años. Sus órbitas podrían estabilizarse gradualmente a aproximadamente el doble de su distancia actual, o podrían experimentar migraciones más dramáticas impulsadas por interacciones gravitacionales entre ellos.
«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. El equipo ya tiene cuatro tránsitos adicionales de WD 1856 b observados con el Webb para analizar con más detalle la química atmosférica, cuyos resultados, según detalla el paper publicado en Nature, se esperan en los próximos meses.
