Un grupo de investigadores ha analizado un sistema que muestra el futuro del Sistema Solar. El hallazgo resulta muy llamativo porque permite examinar qué podría suceder cuando el Sol, dentro de unos 5000 millones de años, termine su secuencia principal y llegue al final de su vida…

El futuro del Sistema Solar visto en una enana blanca…

¿Qué es exactamente lo que se ha visto? Los investigadores han descubierto un sistema formado por una enana blanca, una estrella similar al Sol, que ha llegado al final de su vida, y un gigante gaseoso similar a Júpiter. Su órbita es muy parecida a la del gigante joviano. El sistema se encuentra a 6500 años-luz, en la dirección del centro de la Vía Láctea. Por lo que estamos ante un lugar que resulta muy atractivo para entender el futuro de nuestro propio Sistema Solar. A fin de cuentas, cuando el Sol llegue al final de su vida, es lógico preguntarse qué sucederá.

El futuro del Sistema Solar visto en una enana blanca...
En este concepto artístico, un pequeño objeto rocoso es destruido mientras orbita alrededor de una enana blanca. Se desintegrará poco a poco, dejando tras de sí un rastro de material que terminará precipitándose sobre la estrella. Crédito: CfA/Mark A. Garlick

¿Qué tipo de planetas pueden sobrevivir a la fase de gigante roja de una estrella como el Sol, y seguir en su órbita después? Si la Tierra es engullida, ¿podrían sobrevivir los gigantes gaseosos? El descubrimiento parece apuntar en esa dirección. De hecho, es la primera vez que se observa un sistema estelar que muestra qué aspecto podría tener el nuestro en un futuro lejano. El estudio también resulta interesante al permitir destacar la dificultad para estudiar una enana blanca. Ha sido detectada gracias a una microlente gravitacional.

El fenómeno, llamado MOA-2010-BLG-477, fue detectado en el Mount John Observatory (en Nueva Zelanda) en 2010. Después fue observado por más de una veintena de telescopios, incluyendo observaciones en el espectro infrarrojo con el observatorio Keck. El análisis de la microlente permitió ver la presencia de la estrella y su planeta. Las del observatorio Keck permitieron confirmar lo tenue que era. El análisis de los datos, detallado en el estudio, es extenso. A fin de cuentas, los investigadores querían descartar diferentes posibilidades.

Disipando las dudas sobre el sistema observado

Tenían dudas de que no pudiese tratarse de una estrella en fase de secuencia principal, es decir, todavía fusionando el hidrógeno, en helio, acumulado durante su formación. Pero, según explican, todas las posibilidades para estrellas de secuencia principal eran más brillantes que lo observado por Keck. Por lo que la estrella no podía estar en su fase estable. El mismo análisis determinaba también que no se trataba de una enana marrón. Las estrellas de neutrones y los agujeros negros fueron descartados de la misma manera, dejando únicamente a las enanas blancas.

Los investigadores utilizaron una muestra de 130 enanas blancas mucho más cercanas, a menos de 20 pársecs (unos 65 años-luz) del Sol, excluyendo sistemas binarios. Llevaron a cabo una simulación suponiendo que todas las enanas blancas tienen la misma probabilidad de albergar planetas. El resultado final es que la enana blanca observada, a 6500 años-luz, parece ser de un tamaño normal (aproximadamente del tamaño de nuestro planeta) y con un 55% de la masa del Sol. El gigante gaseoso, por su parte, parece un 40% más masivo que Júpiter.

Su órbita está a unas tres unidades astronómicas (tres veces la distancia entre la Tierra y el Sol, unos 450 millones de kilómetros) de la estrella. Por lo que se trata, explicaban los investigadores, del primer sistema que resulta un análogo de las fases finales del Sistema Solar. Todo hace indicar que el gigante gaseoso es un planeta que sobrevivió a la fase de gigante roja de la estrella. Algo que resulta muy llamativo. En su estudio, los investigadores hablan ligeramente sobre el cambio que debió experimentar en su órbita a lo largo del proceso.

El futuro del Sistema Solar, y del Sol, puede entenderse mejor con observaciones como esta

Destacan que la pérdida de masa de una estrella empuja a los planetas a su alrededor a una órbita más grande. Las fuerzas de marea (producto de la interacción gravitacional) tienen el efecto opuesto cuando la estrella se expande más allá de una unidad astronómica. Aunque generalmente se plantea que los gigantes gaseosos, en este escenario, deberían encontrarse a unas 5 UAs (abreviatura de unidades astronómicas), este planeta parecería encontrarse a casi la mitad de la distancia. Es algo que, en cualquier caso, debe verse como lo que es.

La Tierra brillante y carbonizada del futuro lejano, con el Sol ya bien entrado en su fase de gigante roja. Crédito: Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0.

Se trata de un sistema que resulta llamativo porque muestra lo que podría ser el Sistema Solar en el futuro. Hay que recordar, de todos modos, que hay ciertas incógnitas que, realmente, nunca se podrán llegar a resolver. Por ejemplo, aunque está claro que Mercurio y Venus no sobrevivirán a la expansión del Sol, no lo está tanto con la Tierra. Es posible que la órbita de nuestro planeta se expanda lo suficientemente rápido como para que el crecimiento del Sol no llegue a engullirlo. Aun así, hará miles de millones de años, para ese entonces, que la Tierra no será habitable.

Incluso si sobreviviese, perfectamente podría terminar estrellándose contra la estrella en un futuro posterior no muy lejano. La vida que pudiese haber para ese momento, si es que el ser humano sobrevive miles de millones de años, estará en otros lugares del Sistema Solar. Quizá, quien sabe, incluso en torno a otras estrellas. Pero el estudio de este tipo de sistemas será útil de todos modos. Ofrece una ventana a comprender mejor cómo evolucionan los sistemas planetarios de estrellas similares al Sol, y de algo que también sucederá aquí en miles de millones de años…

Estudio

El estudio es J. Blackman, J. Beaulieu, D. Bennett, C. Danielski et al.; «A Jovian analogue orbiting a white dwarf star». Publicado en la revista Nature el 13 de octubre de 2021. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Centauri Dreams