Lecciones para el fin de nuestro sistema solar

Júpiter
Los científicos han descubierto un planeta parecido a Júpiter que sobrevivió a la muerte de su estrella. atribuido a él: dominio publico.

Por primera vez, los astrónomos tienen evidencia astrofísica de este Júpiter y otros planetas del sistema solar Sobrevivirá a la muerte del sol.

por Dimitri Ferras

¿Cómo morirá el sistema solar? Es una pregunta muy importante sobre la que los investigadores a menudo han especulado, utilizando nuestro conocimiento de la física para crear modelos teóricos complejos. Sabemos que el Sol eventualmente se convertirá en una “enana blanca”, un remanente estelar quemado cuya tenue luz se desvanece gradualmente en la oscuridad. Esta transformación implicará un proceso violento que destruirá un número desconocido de sus planetas.

Entonces, ¿qué planetas sobrevivirán a la muerte del sol? Una forma de buscar la respuesta es observar el destino de otros sistemas planetarios similares. Sin embargo, esto ha resultado difícil. La débil radiación de las enanas blancas dificulta determinar qué exoplanetas (planetas alrededor de estrellas distintas de nuestro Sol) sobrevivieron a esta transformación estelar: están literalmente en la oscuridad.

De hecho, de los más de 4.500 exoplanetas conocidos actualmente, solo se han encontrado unos pocos alrededor de enanas blancas, y la ubicación de estos planetas sugiere que llegaron allí después de la muerte de la estrella.

Esta falta de datos pinta una imagen incompleta de nuestro destino planetario. Afortunadamente, ahora estamos llenando los vacíos. En nuestro nuevo artículo publicado en naturaleza temperamental, Informamos del descubrimiento del primer exoplaneta conocido que sobrevive a la muerte de su estrella sin cambiar su órbita por otros planetas que se mueven a su alrededor, orbitando a una distancia similar a la que hay entre el Sol y los planetas del Sistema Solar.

Planeta parecido a Júpiter

Este nuevo exoplaneta, que descubrimos con el Observatorio Keck en Hawái, es particularmente similar a Júpiter tanto en su separación orbital como en su masa, y nos brinda una visión importante de los supervivientes planetarios alrededor de estrellas moribundas. La transformación de una estrella en una enana blanca implica una fase violenta en la que una “gigante roja” agrandada, también conocida como estrella “gigante ramificada”, se vuelve cientos de veces más grande que antes. Creemos que este exoplaneta simplemente sobrevivió: si hubiera estado más cerca de su estrella al principio, se habría visto abrumado por la expansión de la estrella.

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Cuando el Sol finalmente se convierta en un gigante rojo, su radio llegará a la órbita actual de la Tierra. Esto significa que el Sol (muy probablemente) se tragará Mercurio y Venus, y posiblemente la Tierra, pero no estamos seguros.

Se esperaba que Júpiter y sus lunas sobrevivieran, aunque no lo sabíamos con certeza anteriormente. Pero con nuestro descubrimiento de este nuevo exoplaneta, ahora podemos estar más seguros de que Júpiter realmente lo logrará. Además, el margen de error para la ubicación de este exoplaneta podría significar que está tan cerca de la mitad de una enana blanca como lo está Júpiter desde el Sol. Si es así, eso es una prueba más de suponer que Júpiter y Marte lo lograrían.

¿Puede alguna vida sobrevivir a esta transformación? Una enana blanca puede extender la vida en lunas o planetas que terminan acercándose a ellos (aproximadamente una décima parte de la distancia entre el Sol y Mercurio) en los primeros miles de millones de años. Después de eso, no habrá suficiente radiación para preservar nada.

Asteroides y enanas blancas

Aunque los planetas que orbitan alrededor de las enanas blancas son difíciles de encontrar, los asteroides son mucho más fáciles de detectar cerca de la superficie de la enana blanca. Para que los exoplanetas se acerquen a una enana blanca, deben tener suficiente impulso para que se les transmita sobreviviendo a los exoplanetas. Por lo tanto, se ha postulado durante mucho tiempo que los exosteroides son evidencia de esta Los exoplanetas también están ahí.

Nuestro hallazgo finalmente proporciona una confirmación de esto. Aunque en el sistema discutido en el documento, la tecnología actual no nos permite ver ningún exosteroide, al menos ahora podemos armar diferentes piezas del rompecabezas del destino planetario incorporando evidencia de diferentes sistemas de enanas blancas.

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El vínculo entre exosteroides y exoplanetas también se aplica a nuestro sistema solar. Es probable que los objetos individuales en el cinturón principal del asteroide y el cinturón de Kuiper (un disco en el sistema solar exterior) sobrevivan a la desaparición del sol, pero algunos serán movidos por la gravedad por uno de los planetas restantes hacia la superficie de la enana blanca.

perspectivas de futuros descubrimientos

Se ha encontrado un nuevo exoplaneta enano blanco con lo que se conoce como método de detección de microlentes. Esto observa cómo se dobla la luz debido al fuerte campo gravitacional, que ocurre cuando una estrella se alinea momentáneamente con una estrella más distante, como se ve desde la Tierra.

La gravedad de la estrella en primer plano amplifica la luz de la estrella detrás de ella. Los planetas que orbitan alrededor de la estrella en primer plano doblarán y distorsionarán esta luz ampliada, y así es como podemos detectarla. La enana blanca que estudiamos está a un cuarto del camino hacia el centro de la Vía Láctea, o aproximadamente a 6.500 años luz de nuestro sistema solar, y la estrella más lejana está en el centro galáctico.

La principal ventaja de la tecnología de microlentes es que es sensible a los planetas que orbitan estrellas a la distancia de Júpiter y el Sol. Se han encontrado otros planetas conocidos que orbitan alrededor de enanas blancas con diferentes técnicas que son sensibles a diferentes separaciones entre estrellas y planetas.

Dos ejemplos se relacionan con planetas que sobrevivieron a la transformación de una estrella en una enana blanca y terminaron mucho más cerca de ella que antes. Uno fue encontrado por fotometría transitoria, un método para detectar planetas cuando pasan frente a una enana blanca, causando una disminución en la luz que recibe la Tierra, y el otro fue descubierto al detectar la atmósfera en vaporización del planeta.

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También se espera que arroje resultados con otra técnica de detección, la astrometría, que mide con precisión el movimiento de las enanas blancas en el cielo. Dentro de unos años, se espera que la astrometría de la misión Gaia encuentre alrededor de una docena de planetas orbitando enanas blancas. Quizás estos podrían proporcionar mejores pistas sobre cómo murió exactamente el sistema solar.

Esta variedad técnicas de descubrimiento Es un buen augurio para posibles descubrimientos futuros, que pueden proporcionar más información sobre el destino de nuestro planeta. Pero por ahora, el exoplaneta parecido a Júpiter recién descubierto ofrece la visión más clara de nuestro futuro.

Dimitri Ferras es Profesor Asociado y Ernest Rutherford Fellow en Astrofísica en STFC, Universidad de Warwick. Este artículo fue publicado en Conversacion Se vuelve a publicar bajo una licencia Creative Commons.

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