Il gigante gassoso e la nana bianca

La scoperta offre intriganti scenari astrobiologici

Il Sole non diventerà una supernova, ma un giorno morirà comunque, trasformandosi in una caldissima nana bianca, perdendo gradualmente gli strati esterni durante le fasi terminali, dopo essere diventato una gigante rossa.

La gravità all’altezza della fotosfera di una gigante rossa è molto debole, così la pressione interna è abbastanza forte da far allontanare gli strati esterni. Il processo dura, a più riprese, alcune migliaia di anni. Nel frattempo, è comparsa una nebulosa planetaria, resa luminosa dalla ionizzazione indotta dalla radiazione ultravioletta del caldissimo resto stellare.

Non è ben chiaro quanto tali fasi finali nell’evoluzione stellare siano indolori per la corte di pianeti. Secondo alcuni modelli, i pianeti interni, compresa la Terra, saranno inglobati nell’espansione stellare e vaporizzati, quelli esterni non dovrebbero subire il medesimo destino e tenderanno ad avvicinarsi al nucleo ormai inerte del Sole.

Cercare esempi di un momento così cruciale per il destino della Terra è importante, non tanto per la specie umana che, presumibilmente, si sarà già estinta da miliardi di anni, ma per le sorti del fenomeno vita, da chiunque esso sarà rappresentato in quell’epoca lontana.

Credere che sarà la nostra specie la spettatrice della morte del Sole è davvero utopistico. Da qui a 4 miliardi di anni, ci separa un abisso pari a circa sette volte il tempo intercorso dal periodo Cambriano. Nell’ultimo mezzo miliardo di anni c’è stata l’evoluzione dalle prime forme di vita pluricellulare sino alla comparsa dell’uomo.

Agli ansiosi cronici dobbiamo comunicare che i viventi inizieranno a passarsela male molto prima, tra circa 700 milioni di anni, quando il Sole inizierà una fase d’instabilità e diventerà un po’ più caldo. La Terra diventerà un mondo arido e perderà l’atmosfera, la Zona Abitabile si sposterà all’altezza dell’orbita di Giove e alcune sue lune diventeranno forse dei luoghi più accoglienti.

Adesso abbiamo però la prova diretta che i pianeti possono sopravvivere alle tumultuose fasi finali che portano alla formazione di una nana bianca, oggetti intorno ai quali non ci si aspetta di trovare pianeti. Gli astronomi hanno scoperto un pianeta gigante in orbita intorno ai resti della sua stella ospite, la nana bianca WD 1856, che appartiene a un sistema triplo a circa 80 anni luce da noi.

Il candidato esopianeta, WD 1856 b, ha massa gioviana, diametro circa sette volte maggiore della nana bianca e compie un’orbita intorno in sole 34 ore. Ricordiamo che le nane bianche sono oggetti compatti, con massa circa la metà del Sole, concentrata in una densa e caldissima sfera grande circa quanto la Terra.

WD 1856 b si è progressivamente avvicinato alla sua stella, ma è sopravvissuto senza essere lacerato dalla sua intensa gravità. È quindi certo che questo gigante gassoso non si è formato nella posizione attuale, ma almeno 50 volte più lontano, a una distanza che l’ha preservato dall’espansione della gigante rossa, per poi migrare a una distanza più ridotta.

Sappiamo già che asteroidi o frammenti di pianeti distrutti, migrano verso la nana bianca per formare un disco di detriti, ma non c’erano sinora prove osservative riguardanti pianeti.

Non è chiaro cosa abbia indotto WD 1856 b a migrare verso la nana bianca. Forse perturbazioni indotte dalle altre stelle del sistema, oppure l’azione di altri giganti gassosi nel sistema planetario originario, poi dirottati all’esterno. Le osservazioni non hanno però evidenziato la presenza di altri pianeti.

Andrew Vanderburg, primo autore dello studio, e i suoi colleghi hanno scoperto WD 1856 b utilizzando il Transiting Exoplanet Survey Satellite della Nasa. Il candidato è stato poi indagato con il telescopio spaziale Spitzer (disattivato a gennaio 2020) ed è emerso che l’oggetto non emette rilevante radiazione infrarossa, suggerendo la sua natura di pianeta gigante, anziché di stella nana rossa o bruna.

Questa scoperta può avere intriganti implicazioni anche in un contesto astrobiologico: Vanderburg e altri ricercatori hanno studiato la possibilità che qualche pianeta roccioso possa essersi avvicinato alla nana bianca e da essa abbia attinto l’energia sufficiente per sostenere forme di vita in una Zona Abitabile di “seconda generazione”. Tale possibilità amplia enormemente gli ambienti in cui cercare tracce di vita superstite o fiorita su mondi in origine sterili.

Le nane bianche non subiscono significativi cali di temperatura per decine miliardi di anni e sono oggetti alquanto tranquilli, in grado di offrire un ambiente più confortevole di quanto facciano tante nane rosse e stelle di massa media. Paradossalmente, sembrano ambienti migliori per la ricerca di biomarcatori con i futuri strumenti.

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