Un sistema planetario ancorato a una stella nana bianca morta, situato a circa 4.000 anni luce di distanza, ha fornito agli astronomi un possibile sguardo su come potrebbe apparire il nostro Sole e la Terra tra circa 8 miliardi di anni. Tuttavia, ciò rappresenterebbe il futuro della Terra solo se il nostro pianeta riesce a sopravvivere alla trasformazione finale del Sole in un gigante rosso gonfiato. Questa trasformazione è prevista intorno a 5-6 miliardi di anni nel futuro, quando il Sole esaurirà finalmente il suo approvvigionamento di combustibile necessario per la fusione nucleare. Durante questa fase di gigante rosso, il Sole si espanderà fino a raggiungere l’orbita di Marte, inglobando Mercurio, Venere e forse anche la Terra. Dopo di ciò, il Sole diventerà una nana bianca fumante, proprio come quella osservata nel sistema planetario studiato. Un modo in cui il nostro pianeta potrebbe sfuggire alla distruzione da parte del Sole gigante rosso è migrare fino all’orbita di Marte o oltre. Questo lascerebbe il nostro pianeta come un guscio congelato e irradiato che orbita attorno a una stella estinta. Questo nuovo sistema planetario offre prove che una tale “fuga miracolosa” è possibile. Il team ha identificato una nana bianca con circa metà della massa del Sole e un pianeta compagno delle dimensioni della Terra in un’orbita il doppio più ampia rispetto a quella del nostro pianeta attorno alla nostra stella, offrendo un’immagine di quello che una Terra sopravvissuta potrebbe sembrare tra circa 8 miliardi di anni. Correlato: Una stella è scampata al cannibalismo da parte della sua compagna nana bianca ‘mostro’? “Attualmente non abbiamo consenso sul fatto che la Terra possa evitare di essere inghiottita dal Sole gigante rosso tra 6 miliardi di anni,” ha dichiarato il leader del team Keming Zhang, un borsista post-dottorato Eric e Wendy Schmidt in Scienza presso l’Università della California, San Diego, in una dichiarazione. Un elemento del sistema, situato vicino al bulge centrale della Via Lattea, lo differenzia dal futuro sistema solare: un altro corpo con una massa circa 17 volte quella di Giove, il pianeta più massiccio del sistema solare. Notizie spaziali in tempo reale, gli ultimi aggiornamenti su lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e altro ancora! Questo oggetto è probabilmente una “nana bruna”, un corpo spesso chiamato “stella fallita” perchè si forma come una stella ma non riesce a accumulare la massa necessaria per innescare la fusione dell’idrogeno in elio nel suo nucleo, il processo nucleare che definisce una stella “di sequenza principale” come il Sole. Buone notizie per la Terra… forse non per la vita Gli astronomi hanno scoperto questo analogo per il futuro del sistema solare quando hanno osservato un cosiddetto “evento di microlensing”, riferendosi alla curvatura della luce da una sorgente di sfondo causata dall’influenza gravitazionale di un corpo che passa tra quella sorgente e la Terra. L’evento particolare è stato registrato utilizzando il Korea Microlensing Telescope Network nell’emisfero australe. Il microlensing è una forma debole di lente gravitazionale, un fenomeno previsto per la prima volta da Albert Einstein con la sua teoria della relatività generale. La relatività generale suggerisce che gli oggetti con massa causano la deformazione della struttura stessa dello spaziotempo, una unificazione quadridimensionale di spazio e tempo, “deformandosi”. Non solo la gravità scaturisce da questa deformazione, ma le deformazioni piegano anche la luce quando le onde di una sorgente di sfondo vi passano attraverso. Questa luce piegata appare quindi più luminosa dalla nostra prospettiva a causa del percorso curvo che è costretta a prendere per arrivare ai nostri rivelatori. Questo evento, soprannominato KMT-2020-BLG-0414, è stato osservato nel 2020. Ha comportato l’illuminazione di una stella di sfondo (situata a 24.000 anni luce di distanza) di circa 1.000 volte. Gli oggetti o le lenti che causano questo schiarimento sono i corpi del sistema planetario. Per indagare ulteriormente su questo sistema planetario, il team dell’Università della California, Berkeley, ha continuato a monitorare l’evento di microlensing con i telescopi Keck da 10 metri alle Hawaii. Sistema planetario nana bianca osservato da tre strumenti nel 2020 e 2023 (Credito immagine: OGLE, CFHT, Keck Observatory) L’indagine iniziale non ha rivelato la natura della stella centrale. Sono stati necessari altri tre anni di studio utilizzando i telescopi Keck per determinare che questo corpo stellare è una nana bianca esausta. Questo non era evidente da ciò che il team ha osservato, ma piuttosto da ciò che non hanno visto; le immagini del sistema non hanno mostrato la luce che ci si aspetterebbe da una stella di sequenza principale. “Le nostre conclusioni si basano sull’esclusione di scenari alternativi, poiché una stella normale sarebbe stata facilmente visibile,” ha spiegato Zhang. “Poiché la lente è sia scura che di bassa massa, abbiamo concluso che può essere solo una nana bianca. C’è un po’ di fortuna coinvolta perché ci si aspetterebbe meno di una su dieci stelle di microlensing con pianeti a essere nane bianche.” Continuare l’indagine di questo sistema ha anche permesso al team di risolvere l’orbita della nana bruna e chiarire le ambiguità riguardanti la posizione della stella fallita attorno alla stella morta, così come il fatto che non si tratta semplicemente di un pianeta massiccio molto vicino, o di un “Giove caldo”. “L’analisi originale mostrava che la nana bruna è o in un’orbita molto ampia, come Jupiter, o ben all’interno dell’orbita di Mercurio [il pianeta più vicino al Sole nel sistema solare],” ha detto Zhang. “I pianeti giganti con orbite molto piccole sono in realtà piuttosto comuni al di fuori del sistema solare. Ma poiché ora sappiamo che orbita attorno a un residuo stellare, ciò è improbabile, poiché sarebbe stata inghiottita.” Chi Cygni, una stella gigante rossa come mostrato in questa concezione artistica, è vicina alla fine della sua vita. Quando esaurisce il combustibile, pulsa dentro e fuori, battendo come un enorme cuore e espellendo gusci di materiale. (Credito immagine: ESO/L. Calçada) Sebbene questo sistema planetario serva come prova che la Terra potrebbe sfuggire al consumo da parte del Sole in circa 6 miliardi di anni, non ci dice se la vita sul nostro pianeta (se esiste ancora a quel punto) possa sopravvivere. “Se la vita possa sopravvivere sulla Terra durante quel periodo [di gigante rosso] è sconosciuto. Ma certamente, la cosa più importante è che la Terra non venga inghiottita dal Sole quando diventa un gigante rosso,” ha affermato Jessica Lu, professoressa associata e responsabile di astronomia presso la UC Berkeley, nella dichiarazione. “Questo sistema è un esempio di un pianeta – probabilmente un pianeta simile alla Terra originariamente in un’orbita simile a quella della Terra – che ha sopravvissuto alla fase di gigante rosso della sua stella ospite.” Sembra comunque che, se la perdita della presa del Sole sulla Terra durante la fase di gigante rosso le consente di sfuggire agli strati esterni gonfiati della nostra stella, questa migrazione la metterebbe anche al di fuori della zona abitabile. La zona abitabile, o “zona Goldilocks”, è definita come la regione attorno a una stella con temperature né troppo calde né troppo fredde per consentire a un pianeta di mantenere acqua liquida, un ingrediente cruciale per la vita. Tuttavia, il tempo dell’umanità sulla Terra è probabilmente destinato a esaurirsi circa 4-5 miliardi di anni prima che il Sole diventi gigante rosso. “In ogni caso, il pianeta Terra sarà abitabile solo per circa un altro miliardo di anni, momento in cui gli oceani della Terra sarebbero vaporizzati dall’effetto serra incontrollato — molto prima del rischio di essere inghiottiti dal gigante rosso,” ha detto Zhang. Zhang ha suggerito che l’umanità potrebbe migrare verso l’esterno nel sistema solare per evitare questo destino. Gli obiettivi potenziali per il reinsediamento potrebbero essere le lune di Giove, come Europa, Callisto e Ganimede, o Encelado, che orbita attorno a Saturno. Queste lune sembrano avere oceani di acqua ghiacciata che, sebbene attualmente siano ghiacciati, potrebbero ironicamente diventare abitabili grazie all’espansione del Sole. Infatti, il Sole potrebbe potenzialmente scioglierli, trasformandoli in mondi oceanici. “Man mano che il Sole diventa un gigante rosso, la zona abitabile si sposterà attorno all’orbita di Giove e Saturno,” ha detto Zhang. “Credo che, in quel caso, l’umanità potrebbe migrare là fuori.” Il team suggerisce che questa ricerca dimostra il potenziale del microlensing come tecnica per indagare sui sistemi planetari e le loro stelle. Uno strumento che potrebbe sfruttare completamente questa tecnica è il futuro Telescopio Nancy Grace Roman, previsto per il lancio nel 2027. Il prossimo grande telescopio spaziale della NASA utilizzerà il microlensing per cercare pianeti extrasolari o “esopianeti”. “C’è un intero insieme di mondi che si stanno ora aprendo a noi attraverso il canale del microlensing e ciò che è emozionante è che siamo sull’orlo di scoprire configurazioni esotiche come questa,” ha affermato un membro del team e astronomo della UC Berkeley, Joshua Bloom, nella dichiarazione. “Ciò che è richiesto è un attento follow-up con le migliori strutture del mondo non solo un giorno o un mese dopo, ma per molti, molti anni nel futuro, dopo che la lente si è allontanata dalla stella di sfondo, in modo da poter iniziare a chiarire cosa stai osservando.” La ricerca è stata pubblicata il 26 settembre nella rivista Nature Astronomy.