Il telescopio James Webb scopre un 'pianeta zombie' intorno a una stella morta: un'anticipazione del futuro di Giove

Prima di questa scoperta, nessun esopianeta con temperature inferiori a 275 Kelvin era mai stato ripreso direttamente nella luce emessa .

Un'atmosfera simile a Titano: metano e foschie

Analizzando la luce filtrata attraverso l'atmosfera di WD 1856 b durante i suoi transiti, gli astronomi hanno trovato chiare firme di metano (CH₄) e di spessi aerosol — caligini che diffondono le lunghezze d'onda più corte della luce . Questa combinazione conferisce al pianeta una caratteristica colorazione arancione-marrone, molto simile a quella di Titano, la luna di Saturno.

La presenza di metano è significativa. È una molecola che viene distrutta relativamente in fretta dalle radiazioni stellari, quindi la sua rilevazione suggerisce che l'atmosfera del pianeta venga continuamente rinnovata o che gli strati di foschia la proteggano . Gli spettri di trasmissione ottenuti da Terra con i telescopi GTC e Gemini erano piatti e privi di caratteristiche, molto probabilmente a causa di queste caligini che ne mascheravano le linee spettrali . La sensibilità all'infrarosso del JWST è riuscita a penetrare quella foschia.

Un programma dedicato JWST NIRSpec Prism (8 ore, 4 transiti) è stato approvato per ottenere il primo spettro di trasmissione di precisione di questo pianeta post-sequenza principale, con l'obiettivo di rilevare metano, acqua, anidride carbonica, monossido di carbonio e ammoniaca con un elevato rapporto segnale-rumore .

Come ha fatto un pianeta a sopravvivere alla morte di una stella?

Questa è la parte più straordinaria della storia. WD 1856 b orbita attorno alla sua nana bianca in appena 1,4 giorni — un'orbita incredibilmente ravvicinata. Ma le nane bianche sono i nuclei collassati di stelle che un tempo erano giganti rosse. Come ha fatto un pianeta grande quanto Giove a evitare di essere inghiottito quando la sua stella si è espansa?

La risposta è che il pianeta, in origine, orbitava molto più lontano dalla sua stella. Quando la stella si è espansa in una gigante rossa, il suo involucro esterno non ha raggiunto l'orbita originale del pianeta. Dopo che la stella ha perso i suoi strati esterni ed è collassata in una nana bianca, interazioni gravitazionali con altri corpi o forze di marea hanno trascinato il pianeta verso l'interno, fino alla sua attuale orbita stretta . In altre parole, il pianeta è migrato verso l'interno dopo che il pericolo era passato.

Perché la sua atmosfera è 'sorprendentemente calda'

Con 186 K, il pianeta non è caldo in senso assoluto. La sorpresa è che conservi ancora un'atmosfera sostanziale dopo la violenta evoluzione post-sequenza principale. La debole nana bianca fornisce pochissimo calore, quindi il tepore del pianeta proviene dal calore interno residuo della sua formazione e dal riscaldamento mareale — abbastanza per evitare che la sua atmosfera congeli completamente .

Cosa significa per il destino di Giove e Saturno

La sopravvivenza di WD 1856 b ha implicazioni dirette per il nostro Sistema Solare. Tra miliardi di anni, quando il Sole diventerà una gigante rossa e poi una nana bianca, Giove e Saturno (che orbitano a 5–10 UA) potrebbero sopravvivere in modo simile alla fase di inglobamento, migrare verso l'interno e persistere come 'pianeti zombie' in orbita attorno al Sole morto .

La Terra e gli altri pianeti interni verranno quasi certamente inghiottiti dal Sole in espansione. Solo i giganti gassosi hanno una realistica possibilità di resistere come mondi residui — una riflessione sobria ma scientificamente profonda, resa possibile da questo mondo ghiacciato a 80 anni luce di distanza.