Webb studia come un pianeta sia sopravvissuto alla morte della sua stella

Un team internazionale di astronomi ha utilizzato il telescopio spaziale James Webb per osservare l’esopianeta WD 1856 b delle dimensioni di Giove mentre transita la sua stella ospite, misurando la massa e la temperatura del pianeta e persino rilevandone l’atmosfera. Hanno scoperto che il pianeta è significativamente più caldo del previsto e hanno stabilito come probabilmente abbia raggiunto la sua orbita molto stretta attorno alla stella, una nana bianca. I risultati sono la nostra prima finestra sul futuro di pianeti come Giove dopo la morte del Sole, miliardi di anni nel futuro.

Webb ci sta offrendo nuove prospettive sul lontano futuro di sistemi solari come il nostro. Miliardi di anni fa, una stella simile al Sole ormai alla fine della sua vita si gonfiò enormemente fino a diventare una gigante rossa prima di espellere gli strati esterni, lasciando un nucleo caldo e residuo noto come nana bianca.

Essendo una gigante rossa, la stella avrebbe dovuto inghiottire e distruggere qualsiasi pianeta vicino.

Eppure, gli astronomi hanno trovato un esopianeta delle dimensioni di Giove che orbita attorno alla nana bianca ogni 34 ore a una distanza inferiore a 3 milioni di chilometri.

I risultati sono stati pubblicati il 1° luglio 2026 sulla rivista Nature.

WD 1856 b è stato scoperto nel 2020 dagli scienziati utilizzando il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA e il telescopio spaziale Spitzer, orbitando attorno alla nana bianca WD 1856+534 a circa 80 anni luce dalla Terra.

“Il pianeta è grande circa quanto Giove, ma la nana bianca attorno a cui orbita è grande quanto la Terra, quindi il pianeta è sette volte più grande della sua stella,” ha detto l’autore principale Ryan MacDonald dell’Università di St. Andrews nel Regno Unito.

WD 1856 b orbita estremamente vicino alla sua stella ospite, a una distanza 50 volte più vicina di quella che la Terra orbita attorno al Sole.

Se WD 1856 b fosse stata originariamente orbitando a quella distanza, sarebbe stata annientata mentre la stella era una gigante rossa. Come ha fatto a sopravvivere alla morte della sua stella ospite e a finire nella posizione attuale?

Il nuovo studio ha utilizzato Webb per osservare il pianeta passare davanti alla sua stella. Questo transito ha fornito informazioni uniche sulla massa del pianeta, che è tra quattro e undici volte la massa di Giove.

Il team è stato anche in grado di determinare la temperatura del pianeta. Durante il transito, la luce della stella fu parzialmente bloccata, ma la luce infrarossa fu ridotta meno rispetto ad altre lunghezze d’onda.

La differenza era la luce infrarossa emessa dal pianeta dal proprio calore. I dati indicavano che il pianeta ha una temperatura di circa 126 gradi Celsius — significativamente più calda di quanto sarebbe se la sua unica fonte di calore fosse la luce della nana bianca.

Questa scoperta sconcertante si rivelò il fatto chiave che dimostrò come il pianeta dovesse aver raggiunto la sua orbita attuale.

Christopher O’Connor della Northwestern University in Illinois negli Stati Uniti, coautore dell’articolo, è stato responsabile di tracciare la temperatura del pianeta nel passato.

O’Connor ha detto: “La grande domanda è come WD 1856 b sia arrivata dove si trova oggi, e ci sono due teorie. Una è che il pianeta è stato inghiottito dalla stella ospite mentre stava morendo, e sia riuscito a sopravvivere all’interno. L’altra è che la migrazione avvenne a causa dell’effetto gravitazionale di altri oggetti nel sistema. La nana bianca fa parte di un sistema stellare triplo, e le stelle esterne compagne potrebbero aver influenzato l’orbita di WD 1856 b.”

I ricercatori si resero conto che oggi non esisteva alcuna fonte di energia per generare quel calore, quindi doveva essere energia residua di un periodo precedente in cui il pianeta era riscaldato.

Utilizzando modelli di come oggetti substellari come WD 1856 b si raffreddano nel tempo, insieme ai nuovi dati di Webb sulla massa del pianeta e la sua temperatura attuale, il team è riuscito a proiettare la sua temperatura indietro nel tempo e dedurre quanto tempo fa il riscaldamento.

Il momento è fondamentale per determinare se il riscaldamento è dovuto all’inghiottimento della gigante rossa o durante una migrazione verso l’interno.

Hanno concluso che il riscaldamento probabilmente avvenne tra i 3 e i 5,5 miliardi di anni dopo che la stella era diventata una nana bianca.

In questo scenario, il pianeta si trovava in un’ampia orbita che lo teneva al sicuro dalla stella durante la sua distruttiva fase di gigante rossa, e migrò nella sua posizione attuale solo successivamente.

“Man mano che il pianeta si muoveva verso l’interno, le sue interazioni con la forte gravità della nana bianca lo avranno riscaldato considerevolmente, e da allora si è raffreddato” .

La luce della stella che attraversa l’atmosfera del pianeta ha anche raccolto informazioni sulla sua composizione chimica.

“Abbiamo visto le caratteristiche distintive di piccole particelle di nuvole e idrocarburi, molto probabilmente metano, che è la prima volta che vediamo un’atmosfera su un pianeta transitare da una stella morta”, ha detto la coautrice Victoria Boehm della Cornell University negli Stati Uniti. “

Abbiamo recentemente osservato altri quattro transiti di WD 1856 b con Webb per approfondire la sua chimica atmosferica e non vediamo l’ora di vedere i risultati.”

Il possibile futuro del Sistema Solare

Tra circa cinque miliardi di anni, il Sole finirà il carburante all’idrogeno nel suo nucleo e si gonfierà più di 100 volte di quanto sia ora, diventando una gigante rossa.

Poi perderà gli strati esterni e terminerà la sua vita come stella nana bianca. Mercurio, Venere e forse la Terra verrebbero distrutti dalla gigante rossa.

Tuttavia, il destino dei pianeti più lontani, in particolare dei giganti gassosi, non è chiaro. Trovare e studiare pianeti in orbita attorno ai resti di stelle simili al Sole dopo la loro morte è un modo per capire cosa potrebbe accadere nel nostro Sistema Solare in un lontano futuro.

“Siamo abituati a guardare indietro nel tempo quando usiamo i telescopi, ma questa è la prima volta che possiamo guardare avanti a ciò che potrebbe accadere ai pianeti esterni intorno al residuo di una stella simile al Sole,” ha detto MacDonald. 

“È come usare una macchina del tempo per sbirciare nel lontano futuro del nostro Sistema Solare.”

NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)

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