O planetă gigantică, descoperită pe o orbită apropiată de un “cadavru stelar”. Explicația cercetătorilor

Informațiile au fost relatate într-un nou studiu publicat miercuri în revista Nature, conform Space.com.

Pitica albă WD 1856 face parte dintr-un sistem de trei stele aflat la aproximativ 80 de ani lumină distanţă de Pământ. Planeta nou descoperită este de tipul lui Jupiter şi a primit numele de catalog WD 1856 b. Această exoplanetă este de aproximativ 7 ori mai mare decât pitica albă pe orbita căreia se află şi îşi încheie mişcarea de revoluţie la fiecare 34 de ore.

“WD 1856 b a ajuns cumva foarte aproape de pitica albă şi a reuşit să se menţină întreagă”, conform coordonatorului noului studiu, Andrew Vanderburg, profesor asistent de astronomie la Universitatea din Wisconsin-Madison.

“Procesul de moarte stelară în care apar piticele albe distruge de obicei planetele din apropiere, iar orice corp cosmic care se apropie apoi prea mult este rupt de puternica gravitaţie a piticei albe. Avem încă multe întrebări despre cum a ajuns (planeta) WD 1856 b în locaţia ei actuală fără a fi distrusă de stea”, a adăugat Vanderburg.

Vanderburg şi colegii săi au descoperit planeta WD 1856 b folosind satelitul NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), care caută exoplanete prin identificarea micilor fluctuaţii din strălucirea stelelor pe care acestea le tranzitează.

Echipa a studiat apoi acest sistem stelar în spectrul infraroşu, folosind Telescopul Spaţial Spitzer, aparţinând NASA. Datele obţinute prin intermediul lui Spitzer arată că WD 1856 b nu emite o strălucire proprie în spectrul infraroşu, ceea ce sugerează că acest obiect cosmic este mai degrabă o planetă şi nu o stea de masă mică sau o pitică brună (obiect cosmic aflat la frontiera dintre planete şi stele).

Deocamdată, WD 1856 b rămâne considerată drept planetă, în aşteptarea confirmărilor prin observaţii ulterioare.

Această descoperire este specială şi pentru faptul că este neobişnuită din punct de vedere metodologic. De obicei, stelele pitice albe nu sunt ţinte promiţătoare pentru TESS sau alte instrumente folosite pentru detectarea de exoplanete, ţinând cont de violenţa proceselor prin care aceste stele apar.

Atunci când stele din categoria Soarelui rămân fără hidrogen, principalul combustibil pe care-l folosesc în procesul de fuziune nucleară, se umflă, transformându-se în stele gigantice roşii care incinerează orice corpuri se află pe orbite prea apropiate. Spre exemplu Soarele, când va ajunge în acest stadiu de gigantă roşie peste aproximativ 5 miliarde de ani, va distruge planetele Mercur, Venus şi probabil Pământul. Apoi, giganticele roşii colapsează în pitice albe, cadavre stelare foarte dense, în care masa solară este înghesuită într-o sferă de ordinul de mărime al Pământului.

Din acest punct de vedere, se poate spune că planeta WD 1856 b nu s-a format în locaţia sa actuală, pentru că dacă ar fi fost aşa, această planetă nu ar fi supravieţuit procesului de trecere a stelei sale din faza de gigantă roşie în cea de pitică albă. În studiul lor, astronomii au ajuns la concluzia că această planetă s-a format probabil la o distanţă de aproximativ 50 de ori mai mare faţă de stea şi a migrat până la distanţa la care se află în prezent.

″Ştim de mai mult timp că după naşterea piticelor albe, obiecte distante, cum sunt asteroizii şi cometele, sunt împrăştiate spre interiorul sistemelor stelare, ajungând pe orbite mai apropiate de aceste stele, unde sunt de obicei distruse de puternica gravitaţie stelară”, conform lui Siyi Xu, astronom la Observatorul Internaţional Gemini din Hawaii şi coautor al noului studiu.

“Din acest motiv am fost foarte interesat atunci când Andrew mi-a spus despre acest sistem. Am mai observat indicii că şi planetele pot fi atrase pe orbite mai apropiate de astfel de stele, dar acesta este primul caz în care observăm o planetă care a migrat atât de aproape de stea şi totuşi a rămas intactă”, a mai susţinut Siyi Xu.

Nu este clar de unde a primit această planetă impulsul de a-şi schimba orbita, însă astronomii nu exclud şi posibilitatea influenţei exercitate de celelalte două stele din sistemul din care face parte pitica albă WD 1856 şi nici posibilitatea trecerii prin apropiere a unei alte stele rătăcitoare.

Însă cel mai probabil caz este cel ce implică alte câteva planete de talia lui Jupiter care s-ar fi aflat în apropierea orbitei iniţiale a planetei WD 1856 b, conform unui alt coautor al studiului, Juliette Becker, planetolog la California Institute of Technology din Pasadena.

“Influenţa gravitaţională a unor obiecte atât de mari ar fi putut genera cu uşurinţă instabilitatea necesară pentru a provoca migraţia acestei planete spre steaua sa. Însă pentru moment, avem mai multe teorii decât date concrete”, a adăugat Becker.

Nicio altă planetă nu a mai fost detectată în sistemul stelei WD 1856, însă acest lucru nu înseamnă că aceste planete nu există, conform autorilor studiului.

Existenţa planetei WD 1856 b îi împinge pe planetologi şi astrobiologi spre teorii interesante. Spre exemplu, dacă o planetă gigantică gazoasă, de tipul lui Jupiter, poate supravieţui morţii stelei pe orbita căreia se află şi apoi a migrat extrem de aproape de cadavrul stelar rămas pentru a absorbi suficientă căldură, atunci şi o planetă telurică, similară Terrei ar putea trece printr-un proces similar.

Andrew Vanderburg şi alţi cercetători au investigat această posibilitate într-o lucrare ce însoţeşte acest studiu şi care a fost publicată în The Astrophysical Journal Letters. Această echipă, coordonată de cercetătorii Lisa Kaltenegger şi Ryan MacDonald de la Universitatea Cornell, au folosit modele computerizate pentru a simula prezenţa unei planete telurice la distanţa potrivită faţă de steaua WD 1856 pentru ca apa să poată exista în stare lichidă la suprafaţa respectivei planete.

Telescopul Spaţial James Webb, un observator în valoare de 9,8 miliarde de dolari ce va fi lansat pe orbită în octombrie 2021 pentru a-l înlocui pe celebrul Hubble, ar putea identifica semnăturile chimice ale oxigenului şi dioxidului de carbon din atmosfera unei astfel de planete după doar 5 tranziţii prin faţa stelei.

″Şi mai impresionant, (telescopul) Webb va putea detecta combinaţii de gaze ce reprezintă semne ale activităţii biologice pe o astfel de planetă după doar 25 de tranzituri”, mai precizează Lisa Kaltenegger, are deţine funcţia de director al Institutului Carl Sagan din cadrul Universităţii Cornell.

Planeta “WD 1856 b sugerează că planetele pot supravieţui violentelor morţi stelare. În condiţiile potrivite, astfel de lumi pot păstra biosfere pentru perioade mai lungi decât cea preconizată în cazul Pământului”, a mai susţinut Lisa Kaltenegger.