La scoperta del telescopio spaziale James Webb ha rivelato come potrebbe essere il futuro del sistema solare

Lo straordinario Telescopio spaziale James Webb (JWST) Con oltre un anno di servizio, lo ha già dimostrato Diventa un esperto nel guardare indietro Scattare foto di oggetti a grandi distanze. Ma potrebbe essere stato fatto un nuovo sviluppo Uno strumento potente che funziona quasi come una sfera di cristallo scientifica, Consideriamo il lontano futuro del nostro sistema solare.

È quello Il telescopio spaziale James Webb ha osservato due esopianeti, o “esopianeti”.In orbita attorno a due diverse stelle morte, o “nane bianche”. Sono molto simili ai giganti gassosi Giove e Saturno.Ma le nane bianche servono anche come analogie per il destino del nostro Sole. Quando il Sole si trasformerà in una nana bianca, il cambiamento probabilmente distruggerà i pianeti del sistema solare interno, fino a Giove.

“Sono stati scoperti pochissimi pianeti attorno alle stelle nane bianche. Ciò che è eccezionale in questi due pianeti candidati è che sono più simili ai pianeti del nostro sistema solare esterno in termini di temperatura, età, massa e separazione orbitale rispetto a qualsiasi pianeta trovato in precedenza. ” Ciò fornisce la nostra prima opportunità di vedere come appare il sistema planetario dopo la morte della sua stella.Lo ha spiegato l'astronoma Susan Mulally, autrice principale della ricerca, che non è stata ancora sottoposta a revisione paritaria.

I pianeti sono stati osservati direttamente dallo strumento nel medio infrarosso (MIRI) di JWST mentre orbitavano Nane bianche WD 1202-232 e WD 2105-82. Uno di questi esopianeti si trova a una distanza dalla nana bianca che lo ospita, circa 11,5 volte la distanza tra la Terra e il Sole. L'altro si trova lontano dalla sua stella madre morta, a una distanza di circa 34,5 volte la distanza tra il nostro pianeta e la sua stella.

Le masse dei pianeti sono attualmente incerte, e Mulally e i suoi colleghi stimano che lo siano Tra 1 e 7 volte Giove, Il pianeta più massiccio del sistema solare.

Quando il Sole esaurirà la sua riserva di combustibile per la fusione nucleare che avverrà nel suo nucleo tra circa 5 miliardi di anni, si gonfierà fino a diventare una gigante rossa. Tuttavia, la fusione nucleare continuerà nei suoi strati esterni.

Ciò farebbe sì che gli strati esterni della nostra stella raggiungano Marte, inghiottendo Mercurio, Venere, la Terra e forse lo stesso Pianeta Rosso.. Nel corso del tempo, questi strati esterni si raffredderanno, lasciando un nucleo stellare in fiamme, che ora è una nana bianca, circondato da una nebulosa planetaria di materia stellare esaurita.

Tuttavia, le scoperte di esopianeti indicano cosa è cosa Potrebbe succedere ai pianeti fuori Marte, I giganti gassosi Giove e Saturno, quando il sole muore.

“Si prevede che il nostro Sole diventi una stella nana bianca entro 5 miliardi di anni. Ci aspettiamo che i pianeti si spostino verso l'esterno in orbite più ampie dopo la morte della stella. Quindi, Se torniamo indietro nel tempo a questi candidati planetari, ci si aspetterebbe che abbiano separazioni orbitali simili a quelle tra Giove e Saturno. “Se riusciamo a confermare questi pianeti, forniremo la prova diretta che pianeti come Giove e Saturno possono sopravvivere alla morte della loro stella ospite”, ha detto Mulally.

Inoltre, le nane bianche al centro di questa scoperta sono inquinate da elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio, che gli astronomi chiamano “metalli”. Questo può dare un'idea Cosa accadrà agli oggetti nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove? Dopo che il sole muore.

“Pensiamo che i pianeti giganti causino inquinamento da metalli spingendo comete e asteroidi verso la superficie delle stelle”, ha spiegato Mulally. “La presenza di questi pianeti rafforza il legame tra l’inquinamento da metalli e i pianeti. “Dato che tra il 25% e il 50% delle nane bianche presenta questo tipo di contaminazione, ciò significa che i pianeti giganti sono comuni attorno alle stelle nane bianche”.

COME, Qualsiasi asteroide che sopravvive alla morte del Sole può essere gettato nel suo cadavere da Giove e Saturno. Questa doppia scoperta è impressionante oltre ciò che prevede per il futuro del nostro sistema planetario; Rappresenta anche semplicemente un raro risultato scientifico.

Dalla scoperta dei primi esopianeti a metà degli anni ’90, Gli astronomi hanno scoperto più di 5.570 mondi orbitanti attorno a stelle al di fuori del sistema solare. Secondo la Planetary Society, ad aprile 2020, solo 50 di questi esopianeti sono stati rilevati mediante imaging diretto.

Questo perché qualsiasi luce proveniente da un pianeta a distanze così grandi viene solitamente soffocata dall'intensa luce della stella madre di quel pianeta, rendendo l'individuazione di un pianeta extrasolare direttamente simile all'avvistamento di una lucciola seduta sulla lampada accesa.

Di conseguenza, gli esopianeti vengono solitamente visti attraverso l'effetto che hanno sulla luce della loro stella, sia causando una diminuzione dell'emissione luminosa quando attraversano o “attraversano” la faccia della stella, sia attraverso un movimento “oscillante”. Sono creati dalla gravità del pianeta sulla stella.

“Abbiamo ripreso direttamente questi due esopianeti, il che significa che stiamo prendendo le loro immagini e osservando la luce prodotta dal pianeta stesso. La maggior parte degli esopianeti scoperti sono stati trovati utilizzando il metodo del transito o misurando il movimento della stella. Questi metodi indiretti tendono a favorire i pianeti più vicini alla stella. Mulally ha affermato che le immagini dirette sono migliori per trovare pianeti più lontani dalla stella e a distanze orbitali più ampie.

Ha spiegato che scoprendo direttamente questi pianeti, il telescopio spaziale James Webb ha aperto la possibilità di continuare a studiare questi mondi. AGli scienziati possono ora iniziare a studiare cose come la composizione delle atmosfere planetarie Misurarne direttamente la massa e la temperatura. Mulally ha aggiunto che non tutto ciò che lei e il suo team hanno scoperto su questi esopianeti è stato quello previsto e che queste stranezze potrebbero cambiare il modo in cui gli astronomi pensano agli esopianeti come questi in generale.

In alternativa, le caratteristiche esotiche dei mondi presi di mira potrebbero fornire indizi allettanti sulla direzione delle esolune tanto cercate. “Se questi sono pianeti, sorprendentemente, non sono così rossi nel medio infrarosso come potremmo aspettarci”, ha osservato Mulally, “La quantità di luce raccolta dal telescopio spaziale James Webb a 5 e 7 micron è molto più brillante di quanto vorremmo. aspettatevi per entrambi i candidati esopianeti, data la loro età e luminosità.” A 15 micron.

Ha concluso: “Ciò potrebbe mettere alla prova la nostra comprensione della fisica e della chimica delle atmosfere degli esopianeti”. “O forse significa che c’è un’altra fonte di luce, come una luna calda che orbita attorno al pianeta”.