Astrónomos descubren planeta que obtuvo una segunda vida tras la muerte de su estrella

Utilizando el Telescopio Espacial James Webb, astrónomos han obtenido la primera visión detallada de la atmósfera de WD 1856b, un planeta gigante que orbita una estrella enana blanca, según un estudio publicado en Nature. Los resultados revelan un mundo mucho más caliente de lo anticipado, con implicaciones significativas para comprender el destino eventual del Sistema Solar.

"En el instante en que vimos el espectro de WD 1856b, que muestra una caída colosal en el tamaño efectivo del planeta en longitudes de onda infrarrojas más largas, dijimos '¡Guau! ¿Qué demonios está pasando aquí?'", dijo a ScienceAlert el astrónomo Ryan MacDonald, de la Universidad de St Andrews en Reino Unido. "El espectro de tránsito de WD 1856b obtenido por el telescopio espacial es diferente al de cualquier otro planeta que hayamos visto antes", agregó.

Las enanas blancas son los restos ultradensos de estrellas similares al Sol que han completado sus secuencias de muerte, expandiéndose primero en gigantes rojas enormes antes de desprender sus capas exteriores y colapsar en núcleos estelares densos, según la fuente. Estos objetos empaquetan hasta 1,4 veces la masa del Sol en un objeto del tamaño aproximado de la Tierra.

El descubrimiento es particularmente relevante porque el Sol experimentará este mismo proceso en aproximadamente 5.000 millones de años, según los astrónomos. Durante la fase de gigante roja, el Sol podría expandirse hasta la órbita de Marte, destruyendo potencialmente Mercurio y Venus. "El destino de la Tierra está en el límite (su supervivencia depende de detalles finos del modelo estelar). Pero los planetas exteriores, como Júpiter y Saturno, casi con certeza sobrevivirán la muerte del Sol", explicó MacDonald.

WD 1856b, localizado a 82 años luz de distancia, presenta características extraordinarias que desafían las expectativas científicas. El planeta es siete veces más grande que la enana blanca que orbita, lo que representa la profundidad de tránsito más alta conocida de todos los exoplanetas, con un 56 por ciento, según el estudio. Además, el tránsito dura solamente 8 minutos.

Los investigadores esperaban que la temperatura del planeta fuera de aproximadamente -113 grados Celsius, similar a Júpiter, que tiene un tamaño y órbita comparables a WD 1856b. Sin embargo, las observaciones revelaron que su temperatura ronda los 126 grados Celsius, según los datos del telescopio espacial.

"Nos quedamos preguntándonos cómo un planeta que orbita una enana blanca vieja y tenue, que se ha estado enfriando desde que la estrella de la que se formó murió hace 5.400 millones de años, podría estar tan caliente", dijo MacDonald.

El equipo también descubrió que, aunque WD 1856b es solo un poco más pequeño que Júpiter, es siete veces más masivo, según el estudio. Esta combinación de temperatura sorprendente y masa permitió a los investigadores reconstruir la historia del planeta.

Los planetas gigantes se enfrían a tasas predecibles durante miles de millones de años, lo que significa que sus temperaturas actuales preservan pistas sobre los eventos que los calentaron en el pasado, según los científicos. El análisis reveló que WD 1856b debe haber alcanzado su temperatura máxima miles de millones de años después de que la estrella se convirtiera en enana blanca.

Ese momento sugiere que la enana blanca no fue responsable del recalentamiento; algo más debe haberlo recalentado mucho después de la transformación estelar, según los investigadores. Un posible culpable es una estrella binaria cercana, cuya influencia de marea podría haber calentado el exoplaneta y enviarlo migrando hacia adentro desde una órbita más distante hasta su posición actual.

El estudio de las atmósferas de exoplanetas alrededor de enanas blancas presenta desafíos únicos. Los astrónomos estudian las atmósferas de exoplanetas cuando los planetas pasan entre nosotros y sus estrellas. Cuando la luz estelar se filtra a través de la atmósfera, recoge firmas de los gases dentro, permitiendo a los astrónomos identificar de qué está hecha la atmósfera, según la metodología científica estándar.

"Normalmente, la atmósfera de un planeta en tránsito yace completamente sobre el disco de su estrella durante un tránsito, pero para WD 1856b, solo parte de la atmósfera cubre la enana blanca en cualquier momento", explicó MacDonald. "Este sistema tiene la profundidad de tránsito más alta conocida de todos los exoplanetas (56 por ciento) y el tránsito solo dura 8 minutos. La enana blanca también es mucho más tenue que las estrellas de secuencia principal que normalmente observamos. Así que este es verdaderamente un sistema extremadamente diferente a los que usualmente estudiamos", agregó.

El equipo tuvo que desarrollar nuevos modelos y repensar completamente cómo analizar los espectros del telescopio espacial para este sistema planetario inusual alrededor de una estrella muerta, según MacDonald.

"Nuestros resultados muestran que planetas gigantes como Júpiter pueden tener una 'segunda vida' después de la muerte de su estrella, con el planeta moviéndose cerca, siendo recalentado y experimentando cambios en su química atmosférica", dijo MacDonald. "La muerte estelar no es el final, es un nuevo capítulo en la vida de planetas como Júpiter", agregó.

Muchos exoplanetas han sido encontrados alrededor de enanas blancas, lo que naturalmente plantea la pregunta de cómo sobrevivieron los estertores de muerte de la estrella, según los astrónomos. Cuando el Sol muera y su núcleo quede atrás como una enana blanca, la masa perdida alterará las órbitas de los planetas supervivientes y hará que se muevan hacia afuera, según las proyecciones científicas.

"Debido a que el tirón gravitacional de la enana blanca será mucho menor que el del Sol, el Sistema Solar estará menos ligado, y será más fácil para las interacciones dinámicas mover planetas", explicó MacDonald.

Las implicaciones para la Tierra siguen siendo inciertas. Algunos modelos ven nuestro mundo engullido por el Sol, otros no, según la fuente. Si sobrevive al engullimiento, los científicos no saben qué hará la redistribución de masa solar a la órbita de la Tierra.

"Los resultados de hoy muestran que podemos medir de qué están hechas las atmósferas de planetas que orbitan estrechamente enanas blancas, lo que abre un nuevo campo emocionante de atmósferas planetarias post-secuencia principal", dijo MacDonald.

El científico expresó que el objetivo final sería encontrar un planeta rocoso orbitando una enana blanca, quizás incluso en su zona habitable. "Porque ¿qué podría ser más poético que buscar vida alrededor de una estrella muerta?", concluyó MacDonald.

La humanidad es poco probable que dure lo suficiente para ver la transformación del Sol, pero para entonces, tal vez nueva vida habrá emergido, según especulan los científicos. Estudiar mundos como WD 1856b podría mostrar cuáles son las probabilidades de que eso ocurra.