Come morirà il sistema solare? È una domanda estremamente importante che i ricercatori hanno considerato a fondo, utilizzando la nostra conoscenza della fisica per creare modelli teorici complessi. Sappiamo che il sole alla fine diventerà una "nana bianca", un residuo stellare bruciato la cui fioca luce svanisce gradualmente nell'oscurità. Questa trasformazione comporterà un processo violento che distruggerà un numero imprecisato dei suoi pianeti.

Quindi quali pianeti sopravviveranno alla morte del sole? Un modo per cercare la risposta è guardare al destino di altri sistemi planetari simili. Questo si è rivelato difficile, però. La debole radiazione delle nane bianche rende difficile individuare gli esopianeti (pianeti attorno a stelle diverse dal nostro sole) che sono sopravvissuti a questa trasformazione stellare:sono letteralmente al buio.

Infatti, degli over 4, 500 esopianeti attualmente conosciuti, solo una manciata è stata trovata intorno alle nane bianche e la posizione di questi pianeti suggerisce che siano arrivati ​​lì dopo la morte della stella.

Questa mancanza di dati dipinge un quadro incompleto del nostro destino planetario. Fortunatamente, ora stiamo colmando le lacune. Nel nostro nuovo giornale, pubblicato in Natura , riportiamo la scoperta del primo esopianeta conosciuto sopravvissuto alla morte della sua stella senza che la sua orbita fosse alterata da altri pianeti che si muovessero intorno, percorrendo una distanza paragonabile a quella tra il sole e i pianeti del sistema solare.

Un pianeta simile a Giove

Questo nuovo pianeta extrasolare, che abbiamo scoperto con l'Osservatorio Keck alle Hawaii, è particolarmente simile a Giove sia nella massa che nella separazione orbitale, e ci fornisce un'istantanea cruciale dei sopravvissuti planetari intorno alle stelle morenti. La trasformazione di una stella in una nana bianca comporta una fase violenta in cui diventa una gonfia "gigante rossa, "conosciuta anche come stella gigante del ramo, centinaia di volte più grande di prima. Crediamo che questo esopianeta sia appena sopravvissuto:se inizialmente era più vicino alla sua stella madre, sarebbe stato inghiottito dall'espansione della stella.

Quando il sole alla fine diventa una gigante rossa, il suo raggio raggiungerà effettivamente l'attuale orbita terrestre. Ciò significa che il sole (probabilmente) inghiottirà Mercurio e Venere, e forse la Terra, ma non ne siamo sicuri.

Ci si aspettava che Giove e le sue lune sopravvivessero, anche se in precedenza non lo sapevamo con certezza. Ma con la nostra scoperta di questo nuovo esopianeta, ora possiamo essere più certi che Giove ce la farà davvero. Inoltre, il margine di errore nella posizione di questo esopianeta potrebbe significare che è quasi la metà più vicino alla nana bianca di quanto Giove sia attualmente al sole. Se è così, questa è un'ulteriore prova per supporre che Giove, e Marte, lo farà.

Quindi una vita potrebbe sopravvivere a questa trasformazione? Una nana bianca potrebbe alimentare la vita su lune o pianeti che finiscono per essere molto vicini (circa un decimo della distanza tra il sole e Mercurio) per i primi miliardi di anni. Dopo di che, non ci sarebbero abbastanza radiazioni per sostenere nulla.

Asteroidi e nane bianche

Sebbene i pianeti in orbita attorno alle nane bianche siano stati difficili da trovare, ciò che è stato molto più facile da rilevare sono gli asteroidi che si rompono vicino alla superficie della nana bianca. Perché gli esoasteroidi si avvicinino così tanto a una nana bianca, hanno bisogno di avere abbastanza slancio impartito loro dagli esopianeti sopravvissuti. Quindi, Per molto tempo si è ritenuto che gli esoasteroidi fossero la prova che anche gli esopianeti fossero presenti.

La nostra scoperta ne dà finalmente la conferma. Sebbene nel sistema discusso nel documento, la tecnologia attuale non ci permette di vedere nessun esoasteroide, almeno ora possiamo mettere insieme diverse parti del puzzle del destino planetario unendo le prove provenienti da diversi sistemi di nane bianche.

Il legame tra esoasteroidi ed esopianeti si applica anche al nostro sistema solare. È probabile che singoli oggetti nella fascia principale degli asteroidi e nella fascia di Kuiper (un disco nel sistema solare esterno) sopravvivano alla scomparsa del sole, ma alcuni verranno spostati per gravità da uno dei pianeti sopravvissuti verso la superficie della nana bianca.

Prospettive future di scoperta

Il nuovo esopianeta nano bianco è stato scoperto con il cosiddetto metodo di rilevamento del microlensing. Questo mostra come la luce si piega a causa di un forte campo gravitazionale, che accade quando una stella si allinea momentaneamente con una stella più lontana, come si vede dalla Terra.

La gravità della stella in primo piano ingrandisce la luce della stella dietro di essa. Tutti i pianeti in orbita attorno alla stella in primo piano piegheranno e deformeranno questa luce ingrandita, è così che possiamo rilevarli. La nana bianca che abbiamo studiato è a un quarto della strada verso il centro della galassia della Via Lattea, o circa 6, 500 anni luce di distanza dal nostro sistema solare, e la stella più lontana è al centro della galassia.

Una caratteristica chiave della tecnica del microlensing è che è sensibile ai pianeti che orbitano attorno alle stelle alla distanza Giove-sole. Gli altri pianeti conosciuti che orbitano attorno a nane bianche sono stati trovati con tecniche diverse che sono sensibili alle diverse separazioni stella-pianeta. Due esempi riguardano pianeti che sono sopravvissuti alla trasformazione di una stella in una nana bianca e sono finiti più vicini ad essa di prima. Uno è stato trovato mediante fotometria di transito, un metodo per rilevare i pianeti mentre passano davanti a una nana bianca, che crea un tuffo nella luce ricevuta dalla Terra, e l'altro è stato scoperto attraverso il rilevamento dell'atmosfera evaporante del pianeta.

Un'ulteriore tecnica di rilevamento:l'astrometria, che misura con precisione il movimento delle nane bianche nel cielo, si prevede che produrrà anche risultati. In pochi anni, l'astrometria della missione Gaia dovrebbe trovare una dozzina di pianeti in orbita attorno a nane bianche. Forse questi potrebbero offrire prove migliori su come morirà esattamente il sistema solare.

Questa varietà di tecniche di scoperta è di buon auspicio per potenziali rilevazioni future, che può offrire ulteriori informazioni sul destino del nostro pianeta. Ma per ora, l'esopianeta simile a Giove appena scoperto offre lo sguardo più chiaro sul nostro futuro.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.