En apenas unas décadas, los científicos han descubierto ya cerca de 4.000 planetas alrededor de otras estrellas, y la cifra sigue aumentando cada día. Se han encontrado ya tantos mundos “ahí fuera” que los astrónomos han empezado a clasificarlos por tipos o familias. Por supuesto, los que más nos interesan son los que se parecen a la Tierra: planetas sólidos, con temperaturas que permitan la existencia de agua líquida y, además, en órbita de estrellas amarillas y estables, como el Sol.

Ahora bien, ¿cuántas estrellas similares al Sol hay en la Vía Láctea? Según las estimaciones más recientes, alrededor de diez mil millones, una pequeña parte del total de estrellas de nuestra galaxia (entre 100.000 y 400.000 millones), pero aún así una cantidad muy considerable. De ellas, la observación nos dice que una de cada tres (estrellas del mismo tipo que el Sol) cuenta con sistemas planetarios. Es decir, que solo en la Vía Láctea deben existir por lo menos unos 3.000 millones de estrellas del tipo Sol con sistemas planetarios similares al nuestro. En total, miles de millones de planetas.

Abocados a una muerte segura

Pues bien, todos esos soles parecidos al nuestro morirán, destrozando en el proceso a sus sistemas planetarios y dejando tras de sí rescoldos ardientes conocidos como “enanas blancas”. El proceso, en resumen, sería el siguiente: El Sol, y las estrellas que se le parecen, están quemando hidrógeno en su horno nuclear, creando helio al mismo tiempo. La enorme energía liberada por la fusión sirve para evitar que la gravedad aplaste a la estrella, llevándola al colapso.

Pero la reserva de hidrógeno no dura para siempre. Nuestro Sol, por ejemplo, ha quemado ya la mitad de esa reserva durante sus 5.000 millones de años de existencia, y le queda lo suficiente como para aguantar otros 5.000 millones de años más. Aunque al final, inevitablemente, el hidrógeno se terminará, el horno se apagará y la gravedad, implacable y ya sin nada que se le oponga, empezará a comprimirlo con una fuerza irresistible.

Sin embargo, incluso en ese momento, no todo el “combustible” se habrá gastado. Alrededor del núcleo ya apagado, en efecto, seguirá habiendo remanentes de hidrógeno y la fusión, aunque en una escala mucho menor, seguirá produciéndose. Lo cual tendrá unas consecuencias dramáticas.

Impulsado por esa energía sobrante, y aplastado al mismo tiempo por una gravedad creciente, el Sol expulsará con violencia al espacio sus capas externas. Visto desde fuera, nuestra estrella parecerá estar hinchándose de forma desmedida, como un inmenso globo incandescente. Su tamaño crecerá tanto que terminará por “engullir” a Mercurio, Venus y posiblemente también a la Tierra.

Cuando el proceso haya terminado y las capas expulsadas se diluyan en el espacio, lo poco que quede de la estrella quedará expuesto: un rescoldo blanquecino, no mayor que la Tierra, que se seguirá enfriando lentamente a lo largo de muchos miles de millones de años. Habrá nacido una enana blanca.

En este escenario, está claro que los planetas más próximos al Sol habrán sido inevitablemente destruidos. ¿Pero qué pasa con el resto, con los planetas más alejados? Marte, Júpiter, Saturno, Urano… ¿Podrían sobrevivir a la catástrofe? ¿Seguirá existiendo un Sistema Solar cuando el Sol se transforme en una enana blanca?

El primer superviviente

Lo cierto es que no lo sabemos, porque nunca se ha encontrado cerca de una enana blanca un planeta que haya podido sobrevivir al proceso. Hasta ahora. En un artículo recién publicado en Nature, en efecto, Andrew Vanderurg, de la Universidad de Texas (actualmente en la de Winsconsin-Madison) y al frente de una colaboración internacional de astrónomos, ha informado del hallazgo del primer exoplaneta encontrado alrededor de uno de estos remanentes estelares. Uno que sin duda logró sobrevivir a los dramáticos cambios sufridos por su estrella y cuyo hallazgo supone, también, la posibilidad de “echar un vistazo” al destino de nuestro propio Sistema Solar. El descubrimiento se llevó a cabo con el telescopio espacial TESS, de la NASA, especializado en la “caza” de planetas, en combinación con dos grandes telescopios terrestres en el observatorio de Canarias.

El nuevo planeta, más grande que nuestro Júpiter, se encuentra a unos 80 años luz de distancia (bastante cerca en términos astronómicos) y orbita a gran velocidad y extraordinariamente cerca de su estrella, llamada WD 1856+534. Ni que decir tiene que el sistema no tiene nada que ver con ningún otro visto hasta ahora, y que viola todas las convenciones establecidas sobre estrellas y planetas.

La enana blanca, que como se ha dicho es lo que queda de una estrella que fue muy parecida al Sol, apenas si tiene el tamaño de la Tierra y es mucho más pequeña que su propio planeta, que gira a su alrededor una vez cada 34 horas. Su año, pues, equivale a poco más de un día terrestre (1,4 días). En comparación, Mercurio, que es el planeta de nuestro sistema más cercano al Sol, tarda 90 días en completar una órbita a su alrededor.

“Nunca antes habíamos visto que un planeta se acercara tanto a una enana blanca y sobreviviera -explica Vanderburg-. Es una agradable sorpresa”. La afición del científico por las enanas blancas viene de muy atrás, desde que en su etapa de estudiante se topó con una enana blanca que estaba rodeada por una nube de escombros. “Al final, terminamos descubriendo que se trataba de un planeta menor o de un asteroide que estaba siendo destrozado justo mientras observábamos, lo cual fue realmente genial. El planeta estaba siendo destruido por la estrella después de que su transición a enana blanca alterara su órbita y le hiciera caer directamente hacia ella”. Desde entonces, Vanderburg se ha estado preguntando si los planetas, especialmente los más grandes, podrían sobrevivir a esa violenta transición estelar.

Un hallazgo histórico

Mientras escaneaban los datos de miles de enanas blancas recopilados por TESS, los investigadores detectaron una estrella cuyo brillo se atenuaba más de la mitad (un 56%) aproximadamente cada día y medio. Lo cual era una señal de que algo muy grande estaba pasando periódicamente frente a la estrella a gran velocidad. Pero el brillo de una estrella cercana hacía difícil interpretar los datos de TESS, por lo que los astrónomos decidieron complementarlos con los obtenidos por varios telescopios terrestres de mayor resolución, incluyendo a tres que estaban dirigidos por astrónomos aficionados.

“Una vez que el deslumbramiento estuvo bajo control -explica Vanderburg- obtuvimos en una sola noche datos mucho más limpios que los de un mes entero de observaciones desde el espacio”. De hecho, al ser las enanas blancas mucho más pequeñas que las estrellas normales, los grandes planetas que pasan frente a ellas bloquean gran parte de su luz, lo que hace que la detección sea más fácil desde telescopios terrestres.

Finalmente, los datos revelaron que un planeta algo más grande que Júpiter orbitaba extraordinariamente cerca de su estrella. El equipo de Vanderburg cree que en origen el planeta estaba mucho más lejos de la estrella y que se trasladó a su órbita actual después de que la estrella se convirtiera en enana blanca.

La siguiente pregunta llegó enseguida: ¿Cómo pudo este planeta sobrevivir durante esa agitada transición estelar? Desde luego, lo que los científicos estaban viendo no encajaba con ninguno de los modelos existentes. Para tratar de resolver el misterio, los investigadores llevaron a cabo una serie de nuevas simulaciones. En ellas se aprecia que cuando la estrella original se quedó sin combustible, se expandió hasta convertirse en una gigante roja, engullendo a los planetas más cercanos y desestabilizando las órbitas de los que pudiera haber más lejos. Eso hizo que el mundo similar a Júpiter tomara una órbita exageradamente ovalada, pasando muy cerca de la enana blanca, ya encogida, pero también llevándolo periódicamente muy lejos en cada vértice de su órbita.

Durante eones, la interacción gravitacional entre la enana blanca y su planeta dispersó lentamente la energía, lo que finalmente llevó al planeta a una órbita circular estrecha que solo necesita un día y medio para completarse. El proceso llevó tiempo, posiblemente varios miles de millones de años. De hecho, esta enana blanca en particular es una de las más viejas observadas por TESS. Tiene casi 6.000 millones de años, tiempo más que de sobra para ralentizar a su enorme planeta asociado.

¿Posibles mundos habitables?

Aunque en el interior de las enanas blancas ya no hay fusión nuclear, siguen liberando luz y calor a medida que se van enfriando lentamente. Y es incluso posible que un planeta adecuado y que esté lo suficientemente cerca pueda llegar a tener elementos, como el agua, necesarios para la vida.

Ahora que se ha confirmado que estos extraños sistemas solares existen realmente, los científicos disponen de una nueva y tentadora oportunidad para buscar otras formas de vida. La estructura única de estos sistemas planetarios “enanos blancos” brinda, en efecto, una ocasión ideal para estudiar las firmas químicas de las atmósferas de los mundos en órbita, una forma de buscar señales de vida a distancia.

En palabras de Vanderburg, “creo que la parte más emocionante de este trabajo es lo que significa tanto para la habitabilidad en general como para nuestra capacidad de encontrar pruebas de esa habitabilidad”.

/psg