Las diminutas huellas y la tenue luz de las enanas blancas, los restos de estrellas que han agotado su combustible, podrían proporcionar una excelente base para estudiar planetas con suficiente agua para sustentar la vida.
El truco consiste en mirar la sombra de un planeta contra una antigua estrella que se ha reducido a una fracción de su tamaño y descubrir que es un planeta que desencadenó el explosivo y violento lanzamiento final de la estrella. Incluso después de miles de millones de años, ha mantenido su tamaño. océanos acuosos. Un nuevo estudio de la dinámica de los sistemas de enanas blancas sugiere que, en teoría, algunos planetas acuáticos podrían enhebrar las agujas celestes necesarias en espera de ser descubiertas y examinadas más de cerca.
Los astrónomos recopilan datos sobre posibles signos de vida en planetas fuera de nuestro sistema solar (llamados exoplanetas) a medida que esos planetas transitan por sus estrellas, o pasan entre la estrella y nuestros telescopios. Utilizan la luz de las estrellas que atraviesa la fina capa de atmósferas planetarias para saber qué elementos y moléculas están presentes.
Una estrella masiva que gira a través de una fusión nuclear de máxima potencia puede ser confusa y difícil de ver. Por lo tanto, encontrar un planeta orbitando una enana blanca más pequeña y más tranquila es astronómicamente equivalente a mirar fijamente.
“Las enanas blancas son tan pequeñas y tan discretas que si un planeta terrestre pasa frente a ellas, realmente se resalta mucho mejor su atmósfera”, dice Juliet Baker, profesora de astronomía de la Universidad de Wisconsin-Madison. El estudio, que está siendo revisado en AAS Journals y fue presentado en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Madison. “La atmósfera del planeta tendrá una señal enorme y clara porque una gran fracción de la luz que estás viendo pasa exactamente por lo que quieres estudiar”.
El primer gran obstáculo para un planeta así es sobrevivir a los (relativamente hablando) últimos días de una estrella de tamaño pequeño a mediano. Porque pueden ser duros.
Cuando estrellas como nuestro Sol se quedan sin el combustible que impulsa las reacciones de fusión de su núcleo, crecen hasta alcanzar tamaños enormes.
“Hay esencialmente dos pulsos, durante los cuales la estrella se expande hasta 100 veces su radio normal”, dice Baker. “Mientras hace esto, podemos llamar a esta parte etapa de destrucción número 1, engullirá cualquier planeta que esté dentro de ese radio”.
Incluso si un planeta que alberga agua escapa a ser tragado, no saldrá de la jungla en llamas. La evolución de una estrella va seguida de una pérdida masiva de masa y un aumento espectacular de la luminosidad.
“El hecho de que la estrella se vuelva tan brillante significa que todos los planetas del sistema, incluso aquellos que antes eran fríos en el sistema solar exterior, de repente experimentarán un enorme aumento en la temperatura de su superficie”, afirma Baker. “Puede evaporar sus océanos y tienen que gastar mucha agua”.
Por lo tanto, un planeta similar a la Tierra necesita estar al menos a unas 5 o 6 AU (1 AU es la distancia promedio entre la Tierra y nuestro Sol) de su estrella moribunda para poder hincharse y enviar cantidades apreciables de su agua a través del planeta. ser mantenido. Bombardeo de comida y luz, según una nueva investigación.
Pero la calma después de la tormenta es otro obstáculo. En el transcurso de aproximadamente mil millones de años, la estrella que alguna vez estuvo acelerada se encogerá y se enfriará.
“Si puedes permanecer lo suficientemente lejos durante esos tiempos peligrosos para no perder el agua superficial, eso es algo bueno”, dice Baker. “Pero la desventaja es que estarías tan lejos de la estrella que toda el agua se convertiría en hielo, y eso no es bueno para la vida”.
Con el tiempo, la enana blanca se volvería tan pequeña y fría que un planeta tendría que estar a un 1% de 1 UA de distancia para obtener suficiente calor para producir agua líquida, mucho más allá de la línea de seguridad de 5 a 6 UA.
Un método para cambiar tanto la órbita de un planeta, llamado transición de marea, puede ayudar.
“Los cambios en la órbita de un planeta son muy comunes”, dice Baker, se acerca mucho al cuerpo principal y luego se aleja.
Este tipo de órbitas se establecerían en trayectorias menos excéntricas y más estables que podrían dejar un planeta muy cerca de una enana blanca.
“Si pones todos estos modelos juntos, lo que ves es que es un viaje peligroso para el planeta y es difícil para los océanos escapar del proceso, pero es posible”, dice entre sus colegas Andrew Vanderburgh del Instituto de Massachusetts. Tecnología. astrofísico tecnológico que recientemente fue profesor de UW-Madison y estudiante graduado de UW-Madison, Joseph Livesey.
Un trabajo adicional sobre las posibles condiciones de emparejamiento de planetas enanas blancas ayudará a fortalecer las probabilidades y guiará la toma de decisiones cuando llegue el momento de utilizar los recursos limitados del telescopio para buscar planetas que puedan albergar vida.
“Si encontramos muchas enanas blancas que sean buenas candidatas para albergar exoplanetas potencialmente habitables, podría valer la pena dedicarles tiempo”, dice Baker. “Y estas técnicas teóricas nos ayudarán a aislar los mejores objetivos, para no perder demasiado tiempo en objetivos poco interesantes”.
