Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) observaram um estranho exoplaneta gigante gasoso orbitando uma estrela anã branca morta a 80 anos-luz de distância. Este sistema de “vida após a morte” dá aos cientistas uma visão clara de como será o Sistema Solar daqui a cerca de 6 mil milhões de anos, depois de o Sol ter esgotado o hidrogénio no seu núcleo e eliminado as suas camadas exteriores, deixando para trás uma estrela anã branca fumegante.
Antes da fase final dessa metamorfose, a nossa estrela Gigante VermelhoEle aumenta muitas vezes o seu raio original, engolindo os planetas rochosos internos, incluindo a Terra, mas deixando para trás os planetas externos – embora os altere irrevogavelmente. Refletindo isso, o Anã Branca No centro desta pesquisa está um exoplaneta do tamanho de Júpiter WD 1856 b.
À medida que WD 1856 b orbita a sua estrela-mãe morta, atravessa ou “passa” a face desta anã branca conhecida como WD 1856+534. Ao observar estas trocas com o JWST, a equipa conseguiu medir a massa e a temperatura deste planeta semelhante a Júpiter, ao mesmo tempo que observou a composição da sua atmosfera. Para sua surpresa, descobriram que o WD 1856 b estava mais quente do que o esperado. Eles também descobriram como o planeta entrou em uma órbita incomumente estreita em torno de sua estrela anã branca hospedeira.
“Estamos habituados a olhar para trás no tempo quando usamos telescópios, mas esta é a primeira vez que podemos antecipar o que acontece aos planetas exteriores em torno dos restos de uma estrela semelhante ao Sol; é como usar uma máquina do tempo para perscrutar o futuro distante do nosso sistema solar,” disse o líder da equipa, Ryan MacDonald, da Scot Andrews University. disse em um comunicado. “Este é apenas o começo da exploração de planetas que orbitam estrelas mortas com o Webb, e a busca por mais planetas que orbitam anãs brancas está em andamento.
“Os nossos resultados mostram que a morte estelar não é o fim – alguns planetas desfrutam de um futuro vibrante e semelhante à vida após a morte da sua estrela.”
O estudo da equipe foi publicado quarta-feira (julho) na revista Natureza.
Planet Survivor é uma verdadeira raridade
O gigante gasoso WD 1856 b foi descoberto pela primeira vez em 2020 pela espaçonave de caça a exoplanetas da NASA. Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) e o Telescópio Espacial Spitzer. TESS detecta Extraterrestres Usando pequenas quedas na luz estelar, eles interceptam a luz estelar e a transmitem para suas estrelas hospedeiras.
Este é o primeiro planeta intacto encontrado a orbitar de perto uma anã branca. O que imediatamente se destacou no WD 1856 b foi o quão próxima sua órbita está de sua hospedeira anã branca. Orbital é cerca de 2% O tamanho da órbita da Terra São necessários 1,4 dias terrestres para completar uma órbita ao redor do Sol.
“Este planeta é muito diferente. É do tamanho de Júpiter, mas a anã branca que orbita é do tamanho da Terra, por isso o planeta é sete vezes maior que a sua estrela”, disse McDonald.
O planeta não poderia ter estado sempre numa órbita tão próxima da sua estrela. Se assim fosse, teria sido destruída quando a estrela se transformou numa gigante vermelha antes de se libertar das suas camadas exteriores inchadas e deixar uma anã branca.
“A grande questão é como o WD 1856 b acabou onde está hoje, e há duas teorias”, disse o membro da equipe Christopher O’Connor, da Northwestern University. “Uma é que o planeta foi engolido por uma estrela moribunda e conseguiu sobreviver no seu interior. A outra é que a migração ocorreu devido ao efeito gravitacional de outros objetos no sistema. A anã branca faz parte de um sistema estelar triplo, e estrelas companheiras externas podem ter influenciado o 1856 de WD.”
A temperatura de WD 1856 b permitiu à equipa distinguir entre estes mecanismos de migração, a 260 graus Fahrenheit (127 graus Celsius), que é 240 graus mais quente do que se a sua única fonte de calor fosse a luz da sua estrela-mãe anã branca.
Dado que não havia energia disponível para aquecer o planeta a estas temperaturas, a equipa concluiu que as temperaturas deviam ser os efeitos residuais do aquecimento anterior durante o cerco ou migração interna da gigante vermelha. Usando observações da massa do planeta, que varia de quatro a 11 vezes a de Júpiter, a equipe conseguiu modelar como ele esfriaria ao longo do tempo.
MacDonald e colegas determinaram que o WD 1856 b pode ter aquecido cerca de 3 mil milhões a 5,5 mil milhões de anos atrás. A sua estrela hospedeira foi uma anã branca durante muito mais tempo, o que significa que o exoplaneta esteve seguro durante a fase destrutiva de gigante vermelha da estrela, depois derivou para a sua órbita estreita.
“À medida que o planeta se move para dentro, as suas interações com a forte atração gravitacional da anã branca irão aquecê-lo significativamente, e tem estado a arrefecer desde então,” disse O’Connor.
Os resultados indicam que Júpiter pode se aproximar do Sol após o violento drama de sua fase de gigante vermelha e a destruição do sistema solar interno. As descobertas demonstram o incrível poder de observação do JWST e como o telescópio espacial de 10 mil milhões de dólares ainda encontra coisas que nenhum outro instrumento consegue.
“Anãs brancas como WD 1856 são excepcionalmente fracas em comparação com as estrelas que hospedam planetas normalmente observadas com o JWST,” disse Victoria Boehm, membro da equipa, da Universidade Cornell.
“Para tornar as coisas ainda mais difíceis, o trânsito do planeta dura apenas 8 minutos, então se você piscar, é muito! Obter luz suficiente para ver o espectro do WT 1856, sem perder o trânsito, é algo que apenas Webb pode fazer.”
