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Investigadores de la universidad escocesa Saint Andrews han propuesto la posibilidad de un futuro diferente para el sistema solar. Hay que entender que los científicos han estado siempre seguros de que, tras la muerte del Sol, este se expandirá hasta convertirse en una gigante roja antes de colapsar y transformarse en una enana blanca, un pequeño remanente estelar del tamaño aproximado de la Tierra. Durante mucho tiempo se creyó que ese proceso marcaría el destino definitivo de los planetas sobrevivientes.
Sin embargo, un nuevo estudio publicado en Nature ofrece una perspectiva distinta. Algunos planetas gaseosos no solo podrían sobrevivir a la muerte de su estrella, sino también migrar hacia órbitas mucho más cercanas miles de millones de años después.
Los científicos estudiaron WD 1856 b, un planeta del tamaño aproximado de Júpiter que gira alrededor de una enana blanca ubicada a unos 80 años luz de la Tierra. Aunque este planeta fue descubierto en 2020, hasta ahora nadie había logrado analizar con detalle su atmósfera. El autor principal, Ryan MacDonald de la Universidad de St Andrews, dijo, citado en una nota de prensa de su universidad: “El planeta WD 1856 b es bastante peculiar. Tiene aproximadamente el tamaño de Júpiter, pero la enana blanca que orbita tiene el tamaño de la Tierra, por lo que el planeta es siete veces más grande que su estrella”.
La clave estuvo en observar uno de sus tránsitos con el Telescopio Espacial James Webb. Cada vez que el planeta pasa frente a su estrella, una pequeña fracción de la luz atraviesa su atmósfera antes de llegar a la Tierra. Al analizar cómo esa luz cambia según la longitud de onda, los astrónomos pueden identificar las moléculas presentes, una técnica conocida como espectroscopía de transmisión. Los datos revelaron tres hallazgos principales.
El primero fue la presencia de hidrocarburos, especialmente metano (CH₄), un gas también abundante en gigantes gaseosos como Neptuno. El segundo descubrimiento fue la existencia de aerosoles, diminutas partículas suspendidas en la atmósfera que forman una especie de bruma. En la Tierra, un aerosol puede ser polvo, humo o pequeñas gotas de agua; en este planeta podrían estar formados por compuestos orgánicos, sales o hielos. Los investigadores aún no pueden determinar su composición exacta, pero sí concluyen que estas partículas modifican la forma en que la atmósfera absorbe y dispersa la luz.
Pero quizá el resultado más sorprendente, escriben los científicos, fue la temperatura del planeta. Por la escasa energía que recibe de su estrella (una enana blanca muy tenue), debería registrar una temperatura cercana a los 160 kelvin, equivalentes a unos −113 °C. Sin embargo, las observaciones muestran que su atmósfera alcanza entre 390 y 412 kelvin, es decir, entre 117 y 139 °C, más del doble de lo esperado. Ese hallazgo terminó convirtiéndose en la clave para reconstruir la historia del planeta.
Hasta ahora, los astrónomos manejaban dos hipótesis para explicar cómo WD 1856 b había acabado orbitando tan cerca de una enana blanca. Una planteaba que había sido engullido por su estrella durante la fase de gigante roja y que, de alguna manera, había logrado sobrevivir. La otra proponía que el planeta permaneció inicialmente en una órbita lejana y, miles de millones de años después, migró hacia el interior del sistema debido a las perturbaciones gravitacionales de otros cuerpos. Esta segunda posibilidad cobra fuerza porque la enana blanca forma parte de un sistema de tres estrellas y las compañeras exteriores pudieron alterar lentamente la trayectoria del planeta.
Los investigadores descartaron que ese exceso de temperatura pudiera explicarse por algún proceso que todavía estuviera ocurriendo. En cambio, concluyeron que el calor debía ser residual, es decir, la energía remanente de un episodio de calentamiento ocurrido hace miles de millones de años. Para averiguar cuándo sucedió, utilizaron modelos que describen cómo se enfrían con el tiempo los objetos subestelares y los combinaron con las nuevas mediciones del telescopio James Webb sobre la masa y la temperatura actual de WD 1856 b. Así pudieron reconstruir su evolución térmica y estimar el momento en que debió producirse ese calentamiento. Los cálculos indican que el episodio ocurrió entre 3.000 y 5.500 millones de años después de que la estrella se convirtiera en una enana blanca.
Ese resultado prácticamente descarta que el calor proceda de haber sobrevivido al interior de una gigante roja y, en cambio, respalda la hipótesis de una migración tardía. Según explica el coautor del estudio, Christopher O’Connor, en una nota de prensa, durante ese desplazamiento el planeta fue acercándose gradualmente a la enana blanca y las enormes fuerzas gravitacionales deformaron repetidamente su interior, generando un intenso calentamiento. Una vez alcanzó su órbita actual, dejó de recibir ese aporte de energía y comenzó a enfriarse lentamente hasta la temperatura que hoy detecta el James Webb.
Para los autores, este hallazgo abre una nueva ventana para entender el destino final de sistemas planetarios como el nuestro. Dentro de unos 5.000 millones de años, el Sol también terminará convirtiéndose en una enana blanca. Aunque todavía no es posible predecir con exactitud qué ocurrirá con Júpiter, Saturno y los demás planetas gaseosos, el comportamiento observado en WD 1856 b sugiere, dicen los autores, que algunos pueden sobrevivir a la muerte de la estrella y seguir evolucionando durante miles de millones de años, modificando sus órbitas y sus atmósferas mucho después de que el sistema parecía haber alcanzado su estado final.
Ryan MacDonald, de la Universidad de St Andrews, agregó: “Este es solo el comienzo de nuestra exploración de planetas que orbitan estrellas muertas con el telescopio Webb, y la búsqueda de más planetas que orbitan enanas blancas continúa. Nuestros resultados demuestran que la muerte estelar no es el final: algunos planetas experimentan un futuro vibrante y lleno de vida después de la muerte de su estrella”.
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