Site icon Global Science

La prima volta di un pianeta e una nana bianca

This illustration shows the white dwarf WDJ0914+1914 and its Neptune-like exoplanet. Since the icy giant orbits the hot white dwarf at close range, the extreme ultraviolet radiation from the star strips away the planet’s atmosphere. While most of this stripped gas escapes, some of it swirls into a disc, itself accreting onto the white dwarf.

Non tutti lo sanno ma dovrebbero. Tra circa 5 miliardi di anni il nostro Sole, esaurendo la sua carica vitale, prima si trasformerà in una gigante rossa che travolgerà i pianeti a lei più prossimi, come Mercurio, Venere e fors’anche la Terra, per poi trasformarsi in una nana bianca, una stella destinata a spegnersi lentamente. Fino ad oggi però non esisteva evidenza di un pianeta orbitante una nana bianca. Fino ad oggi, appunto. Perché grazie al Very Large Telescope dell’Eso, un gruppo di ricercatori dell’Università di Warwick ha trovato prove di un pianeta gigante associato a una stella nana bianca. Questo pianeta orbita ad una distanza ravvicinata facendo sì che la sua atmosfera venga strappata via e formi un disco di gas attorno alla stella. Questo sistema ad oggi unico suggerisce come potrebbe apparire il nostro sistema solare in un futuro assai lontano. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Nature.

«È stata una di quelle scoperte casuali», racconta il ricercatore Boris Gänsicke, dell’Università di Warwick primo autore della ricerca. Il team ha ispezionato circa 7000 nane bianche osservate da Sloan Digital Sky Survey e ne ha trovato uno diverso da qualsiasi altro. Analizzando sottili variazioni della luce dalla stella, hanno trovato tracce di elementi chimici in una quantità che gli scienziati non avevano mai osservato prima in una nana bianca. «Sapevamo che doveva esserci qualcosa di eccezionale in questo sistema e abbiamo ipotizzato che potesse essere correlato a qualche tipo di residuo planetario».

Per avere una migliore idea delle proprietà di questa insolita stella, chiamata WDJ0914 + 1914, il team l’ha analizzata con lo strumento X-shooter montato sul Very Large Telescope dell’ESO nel deserto cileno di Atacama. Queste osservazioni hanno confermato la presenza di idrogeno, ossigeno e zolfo scoprendo che questi elementi erano in un disco di gas che turbinava attorno la nana bianca e non provenivano dalla stella stessa.

Le quantità rilevate di idrogeno, ossigeno e zolfo sono simili a quelle che si trovano negli strati atmosferici profondi di pianeti ghiacciati e giganti come Nettuno e Urano. Se un tale pianeta stesse orbitando vicino a una nana bianca calda, l’estrema radiazione ultravioletta della stella eliminerebbe i suoi strati esterni e parte di questo gas strappato via ruoterebbe in un disco attorno alla stella.

La nana bianca è piccola e, con una temperatura di 28000 gradi Celsius (cinque volte la temperatura del Sole), estremamente calda. Al contrario, il pianeta è ghiacciato ed è grande almeno il doppio della stella. Poiché orbita attorno alla nana bianca calda a distanza ravvicinata, con un periodo orbitale di solo 10 giorni, i fotoni ad alta energia della stella stanno gradualmente soffiando via l’atmosfera del pianeta, producendo un disco vorticoso che rende visibile questo pianeta simile a Nettuno.

Stelle come il nostro Sole bruciano idrogeno nei loro nuclei per la maggior parte della loro vita. Una volta esaurito questo carburante, si gonfiano in giganti rosse, diventando centinaia di volte più grandi e inghiottendo i pianeti vicini. Nel caso del Sistema Solare, questo includerà Mercurio, Venere e persino la Terra, che saranno consumati dal Sole rosso gigante tra circa 5 miliardi di anni. Alla fine, le stelle simili al Sole perdono i loro strati esterni, lasciando solo un nucleo bruciato, una nana bianca. Tali resti stellari possono ancora ospitare pianeti e si ritiene che molti di questi sistemi stellari esistano nella nostra galassia. Tuttavia, fino ad ora, gli scienziati non avevano mai trovato prove di un pianeta gigante sopravvissuto attorno a una nana bianca, che potrebbe essere il primo di molti orbitanti attorno a tali stelle.

Secondo i ricercatori questo esopianeta avrebbe avuto un’orbita lontana al momento della formazione della gigante rossa, e si sarebbe avvicinato alla stella una volta trasformatasi in nana bianca, il che lascia presupporre interazioni gravitazionali con altri pianeti del sistema.

Exit mobile version