El telescopio espacial James Webb ha aportado nuevos datos sobre WD 1856 b, un planeta gigante que orbita alrededor de una enana blanca, el núcleo que queda después de que una estrella similar al Sol agote su combustible y expulse sus capas exteriores.
La existencia de este planeta plantea una importante pregunta: ¿cómo consiguió sobrevivir a la transformación de su estrella y terminar en una órbita extremadamente cercana?
Las nuevas mediciones de Webb han permitido estudiar su masa, temperatura y composición atmosférica, además de reconstruir parte de la historia del sistema.
Un planeta más grande que su estrella
WD 1856 b es aproximadamente del tamaño de Júpiter. Sin embargo, la enana blanca alrededor de la que gira tiene unas dimensiones similares a las de la Tierra.
Como resultado, el planeta es alrededor de siete veces más grande que la estrella que orbita. El sistema se encuentra a unos 80 años luz de la Tierra y fue descubierto en 2020 mediante observaciones de la misión TESS y del ya retirado telescopio espacial Spitzer.
El planeta tarda solamente unas 34 horas en completar una órbita y se encuentra a menos de tres millones de kilómetros de la enana blanca. Esta distancia es unas 50 veces menor que la separación existente entre la Tierra y el Sol.
El peligro de la fase de gigante roja
Antes de convertirse en una enana blanca, la estrella atravesó una fase de gigante roja. Durante este proceso aumentó enormemente de tamaño y expulsó sus capas externas.
Un planeta que hubiese estado originalmente en la posición actual de WD 1856 b habría sido engullido o destruido. Por este motivo, los astrónomos consideran que el planeta tuvo que formarse mucho más lejos y desplazarse hacia el interior del sistema después de la muerte de la estrella.
El sistema forma parte de un conjunto de tres estrellas. La influencia gravitatoria de las otras dos pudo modificar lentamente la órbita del planeta y empujarlo hacia la enana blanca.
Webb mide su masa y temperatura
Para estudiar el planeta, el telescopio James Webb observó varios tránsitos. Un tránsito ocurre cuando el planeta pasa por delante de su estrella y bloquea una parte de su luz.
En este caso, el tamaño relativo del planeta provoca que oculte más de la mitad de la luz de la enana blanca. Las mediciones permitieron estimar que su masa se encuentra entre cuatro y once veces la de Júpiter.
Los investigadores también calcularon una temperatura aproximada de 126 grados centígrados. Este valor es superior al que debería presentar el planeta si recibiera únicamente la energía actual de su pequeña estrella.
La temperatura se convirtió en una pista fundamental para reconstruir su desplazamiento.
Una migración producida miles de millones de años después
Los modelos indican que el planeta permaneció inicialmente en una órbita amplia y segura durante la fase de gigante roja. Mucho después de que la estrella se convirtiera en una enana blanca, las interacciones gravitatorias habrían provocado su migración hacia el interior.
Al aproximarse a la estrella, las intensas fuerzas gravitatorias calentaron el planeta. Desde entonces, WD 1856 b ha ido perdiendo lentamente esa energía.
Los investigadores estiman que el desplazamiento ocurrió entre 3.000 y 5.500 millones de años después de la formación de la enana blanca. Esta cronología hace poco probable que el planeta sobreviviese dentro de la envoltura de la antigua gigante roja.
Señales de metano en su atmósfera
Durante el tránsito, parte de la luz de la estrella atravesó la atmósfera del planeta. Al analizar cómo cambiaba esa luz en diferentes longitudes de onda, Webb obtuvo información sobre los componentes atmosféricos.
Los resultados muestran señales de pequeñas partículas de nubes y de hidrocarburos, probablemente metano. Sería la primera atmósfera detectada en un planeta que transita una estrella muerta.
Los astrónomos ya han realizado nuevas observaciones para estudiar con mayor profundidad su química y comprobar la composición exacta de sus nubes y gases.
Una posible visión del futuro del sistema solar
Dentro de aproximadamente 5.000 millones de años, el Sol agotará el hidrógeno de su núcleo y se expandirá hasta convertirse en una gigante roja.
Mercurio y Venus serán destruidos, y el futuro de la Tierra es incierto. Después, el Sol expulsará sus capas exteriores y terminará como una enana blanca.
Los planetas exteriores, incluidos Júpiter y Saturno, podrían sobrevivir a este proceso, aunque sus órbitas experimentarían cambios importantes.
El estudio de WD 1856 b ofrece una oportunidad para observar cómo pueden evolucionar los grandes planetas tras la muerte de una estrella semejante al Sol. En cierto modo, este sistema funciona como una ventana hacia un posible futuro remoto del sistema solar.