Lezioni per la fine del nostro sistema solare

Gli scienziati hanno scoperto un pianeta simile a Giove che è sopravvissuto alla morte della sua stella. a lui attribuito: dominio pubblico.

Per la prima volta in assoluto, gli astronomi hanno prove astrofisiche per questo Giove e altri pianeti del sistema solare Sopravviverà alla morte del sole.

di Dimitri Ferras

Come morirà il sistema solare? È una domanda molto importante su cui i ricercatori hanno spesso speculato, usando 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 debole 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. Tuttavia, questo si è rivelato difficile. La debole radiazione delle nane bianche rende difficile determinare quali esopianeti (pianeti attorno a stelle diverse dal nostro Sole) sono sopravvissuti a questa trasformazione stellare: sono letteralmente al buio.

In effetti, degli oltre 4.500 esopianeti attualmente conosciuti, solo pochi sono stati trovati 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 articolo pubblicato su temperamento natura, Segnaliamo la scoperta del primo esopianeta conosciuto sopravvissuto alla morte della sua stella senza cambiare la sua orbita da parte di altri pianeti che si muovono attorno ad esso – orbitando a una distanza simile a quella tra il Sole e i pianeti del Sistema Solare.

Pianeta simile a Giove

Questo nuovo esopianeta, che abbiamo scoperto con l’Osservatorio Keck alle Hawaii, è particolarmente simile a Giove sia nella sua separazione orbitale che di massa e ci offre uno sguardo importante sui sopravvissuti planetari intorno alle stelle morenti. La trasformazione di una stella in una nana bianca comporta una fase violenta in cui una “gigante rossa” ingrandita, nota anche come stella “gigante dei rami”, diventa centinaia di volte più grande di prima. Pensiamo che questo esopianeta sia appena sopravvissuto: se all’inizio fosse stato più vicino alla sua stella, sarebbe stato sopraffatto dall’espansione della stella.

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Quando il Sole alla fine diventerà una gigante rossa, il suo raggio raggiungerà effettivamente l’attuale orbita terrestre. Ciò significa che il Sole (molto 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 non lo sapevamo con certezza in precedenza. Ma con la nostra scoperta di questo nuovo pianeta extrasolare, ora possiamo essere più certi che Giove ce la farà davvero. Inoltre, il margine di errore per la posizione di questo esopianeta potrebbe significare che è tanto vicino alla metà di una nana bianca quanto Giove è attualmente dal Sole. Se è così, questa è un’ulteriore prova del presupposto che Giove e Marte ce l’avrebbero fatta.

Può qualsiasi vita sopravvivere a questa trasformazione? Una nana bianca può prolungare la vita su lune o pianeti che finiscono per avvicinarsi a loro (circa un decimo della distanza tra il Sole e Mercurio) entro i primi miliardi di anni. Dopodiché, non ci saranno abbastanza radiazioni per preservare nulla.

Asteroidi e nane bianche

Sebbene i pianeti in orbita attorno alle nane bianche siano difficili da trovare, gli asteroidi sono molto più facili da individuare vicino alla superficie della nana bianca. Affinché gli esopianeti si avvicinino a una nana bianca, devono avere abbastanza quantità di moto da impartire loro sopravvivendo agli esopianeti. Quindi, è stato a lungo postulato che gli esosteroidi ne siano la prova Ci sono anche gli esopianeti.

La nostra scoperta fornisce finalmente la conferma di ciò. Sebbene nel sistema discusso nel documento, la tecnologia attuale non ci permetta di vedere alcun esosteroide, almeno ora possiamo mettere insieme diversi pezzi del puzzle del destino planetario incorporando prove da diversi sistemi di nane bianche.

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Il legame tra esosteroidi ed esopianeti si applica anche al nostro sistema solare. È probabile che singoli oggetti nella cintura principale dell’asteroide e nella cintura di Kuiper (un disco nel sistema solare esterno) sopravvivano alla scomparsa del sole, ma alcuni saranno spostati dalla gravità da uno dei pianeti rimanenti verso la superficie della nana bianca.

prospettive per future scoperte

È stato scoperto un nuovo esopianeta nano bianco con il cosiddetto metodo di rilevamento delle microlenti. Questo mostra come la luce viene piegata a causa del forte campo gravitazionale, che si verifica quando una stella si allinea momentaneamente con una stella più lontana, come si vede dalla Terra.

La gravità della stella in primo piano amplifica la luce della stella dietro di essa. Qualsiasi pianeta in orbita attorno alla stella in primo piano piegherà e distorcerà questa luce ingrandita, ed è così che possiamo rilevarla. La nana bianca che abbiamo studiato è un quarto della strada verso il centro della Via Lattea, o circa 6.500 anni luce dal nostro sistema solare, e la stella più lontana è al centro galattico.

Il vantaggio principale della tecnologia delle microlenti è che è sensibile ai pianeti che orbitano intorno alle stelle alla distanza di Giove e del Sole. Sono stati trovati altri pianeti noti in orbita attorno a nane bianche con tecniche diverse che sono sensibili alle diverse separazioni tra stelle e pianeti.

Due esempi riguardano pianeti che sono sopravvissuti alla trasformazione di una stella in una nana bianca e sono finiti molto più vicini di prima. Uno è stato trovato mediante fotometria transitoria – un metodo per rilevare i pianeti mentre passano davanti a una nana bianca, causando una diminuzione della luce ricevuta dalla Terra – e l’altro è stato scoperto rilevando l’atmosfera vaporizzante del pianeta.

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Si prevede che anche un’altra tecnica di rilevamento, l’astrometria, che misura con precisione il movimento delle nane bianche nel cielo, darà risultati. Entro pochi anni, l’astrometria della missione Gaia dovrebbe trovare una dozzina di pianeti in orbita attorno a nane bianche. Forse questi potrebbero fornire indizi migliori su come è morto esattamente il sistema solare.

Questa varietà tecniche di scoperta È di buon auspicio per possibili scoperte future, che potrebbero fornire 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.

Dimitri Ferras è Professore Associato ed Ernest Rutherford Fellow in Astrofisica presso l’STFC, Università di Warwick. Questo articolo è stato pubblicato su Conversazione Viene ripubblicato con licenza Creative Commons.

Giustina Rizzo

"Professionista di musica estrema. Twitter geek. Aspirante fanatico di viaggi. Nerd appassionato di alcol."

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