Por Carlos Vázquez Monzón, Universidad Loyola Andalucía.
La muerte del Sol es un acontecimiento lejano, pero inevitable. Comprender qué ocurrirá cuando nuestra estrella agote su combustible es una de las grandes preguntas de la astronomía moderna; su final determina el destino del Sistema Solar, y el de la Tierra.
Ahora, un nuevo estudio de la Universidad de St Andrews (Reino Unido) que publica Nature ofrece una de las pistas más claras hasta la fecha. Gracias a observaciones del telescopio espacial James Webb, un equipo internacional de astrónomos ha observado un planeta gigante orbitando una enana blanca y ha logrado reconstruir su historia. El resultado sugiere que la muerte de una estrella no implica necesariamente el final de todos los planetas del sistema solar.
El futuro del Sol
Dentro de unos 5 mil millones de años, el Sol agotará el hidrógeno de su núcleo. A partir de ese momento se convertirá en una gigante roja cuyo tamaño crecerá más de cien veces respecto al actual.
Mercurio y Venus desaparecerán con toda seguridad. La Tierra podría correr la misma suerte. Después, las capas externas del Sol serán expulsadas al espacio y solo quedará su núcleo: una enana blanca, un objeto del tamaño de nuestro planeta, pero enormemente masivo, con cerca de la mitad de la masa actual del Sol concentrada en un volumen diminuto.
Lo que revela el nuevo estudio es que los planetas más alejados, como Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno, podrían sobrevivir a la hecatombe.
Un planeta alrededor de una estrella muerta
La clave del estudio es WD 1856 b, un exoplaneta gigante situado a unos 80 años luz de la Tierra. Tiene un tamaño parecido al de Júpiter, pero entre cuatro y once veces más masa. Lo más sorprendente es que orbita una enana blanca cada 1,4 días a una distancia de apenas 0,02 unidades astronómicas (o, sea, 0,02 veces la distancia entre el Sol y la Tierra, lo que equivale a unos 3 millones de kilómetros). Esa órbita parece imposible.
Cuando la estrella progenitora atravesó la fase de gigante roja, ocupó una región mucho mayor que la órbita actual del planeta. Si WD 1856 b hubiera estado siempre ahí, habría sido destruido.
Durante años los astrónomos debatieron dos posibilidades. La primera era que el planeta hubiera sobrevivido dentro de la envoltura de la gigante roja. La segunda, que inicialmente estuviera mucho más lejos y migrara hacia el interior después de la muerte de la estrella.
La precisión del telescopio espacial James Webb
Para resolver el misterio, los investigadores utilizaron el espectrógrafo NIRSpec del telescopio James Webb durante uno de los breves tránsitos astronómicos del planeta frente a la enana blanca. El fenómeno apenas dura ocho minutos, lo que da una idea de la precisión necesaria para obtener los datos.
Una atmósfera rica en carbono
Las observaciones revelaron algo inesperado: la atmósfera planetaria contiene hidrocarburos, probablemente metano, además de neblinas y nubes. El análisis sugiere una abundancia de carbono notablemente elevada. Es la primera vez que se caracteriza la atmósfera de un planeta que orbita una estrella muerta.
Esta riqueza química resulta especialmente interesante porque proporciona pistas sobre la historia del planeta. Parte de ese material pudo incorporarse durante su formación, aunque también es posible que haya acumulado compuestos ricos en carbono a lo largo de miles de millones de años de evolución.
Pero el descubrimiento más importante fue otro. El planeta presenta una temperatura de unos 400 kelvin (aproximadamente 127 °C), muy superior a los 160 kelvin que debería tener si solo recibiera energía de la tenue enana blanca.
Una reconstrucción de miles de millones de años
Los gigantes gaseosos se enfrían de manera predecible a lo largo del tiempo. Utilizando modelos de enfriamiento planetario, los investigadores reconstruyeron la historia térmica de WD 1856 b y calcularon cuándo tuvo que producirse el episodio que lo calentó.
La respuesta fue sorprendente: el calentamiento ocurrió entre 3 y 5,5 miles de millones de años después de que la estrella ya se hubiera convertido en una enana blanca.
Ese resultado prácticamente descarta que el planeta sobreviviera dentro de la gigante roja. Si hubiera ocurrido así, el calentamiento habría coincidido con la muerte de la estrella.
En cambio, la explicación más probable es que el planeta permaneciera durante miles de millones de años en una órbita segura y distante. Solo mucho después, un proceso de migración planetaria impulsado por interacciones gravitatorias alteró su trayectoria. Durante ese proceso, las fuerzas de marea generaron enormes cantidades de calor en el interior del planeta.
El “continuará” del sistema solar
El hallazgo muestra que la evolución de un sistema planetario no termina cuando muere su estrella. De hecho, puede continuar durante miles de millones de años. Los gigantes gaseosos supervivientes pueden cambiar de órbita, sufrir encuentros gravitatorios e incluso migrar hacia el remanente estelar mucho tiempo después de la desaparición de la estrella original.
No sabemos si algo parecido ocurrirá en nuestro sistema solar. Pero WD 1856 b demuestra que Júpiter y los demás gigantes gaseosos podrían tener una historia mucho más larga y compleja de lo que imaginábamos.
Por primera vez, los astrónomos han observado un posible futuro del sistema solar y han logrado reconstruirlo. Y lo que han descubierto es que la muerte del Sol quizá no sea el final de la historia, sino el comienzo de un nuevo capítulo.
Carlos Vázquez Monzón es Profesor Ayudante Doctor, especializado en Astrofísica y Astrodinámica en la Universidad Loyola Andalucía.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
