Le nane bianche potrebbero sostenere la vita ma l’esplosione che le forma distrugge la maggior parte degli esopianeti in orbita intorno ad esse.
Gli astronomi hanno trovato numerose stelle nane bianche circondate da dischi di detriti. Quei dischi sono i resti dei pianeti distrutti dalla stella durante la sua evoluzione. Ma hanno trovato un pianeta intatto della massa di Giove in orbita attorno a una nana bianca. Dunque ci sono esopianeti attorno alle nane bianche? E alcuni di essi possono essere simili a pianeti terrestri?
Le nane bianche
Una nana bianca è il resto stellare di una stella della sequenza principale un tempo molto più grande, come il nostro Sole. Quando una stella con la stessa massa del nostro Sole lascia la fase di sequenza principale, si gonfia e diventa una gigante rossa. Man mano che la gigante rossa invecchia ed esaurisce il combustibile nucleare, perde i suoi strati esterni come una nebulosa planetaria, un velo scintillante di gas ionizzato in espansione che tutti hanno visto nelle immagini di Hubble. Dopo circa 10.000 anni, la nebulosa planetaria si dissolve e tutto ciò che rimane è una nana bianca, sola al centro di tutta quella gloria in via di estinzione.
Le nane bianche sono estremamente dense e massicce, ma grandi quanto la Terra. Si sono lasciati alle spalle gli eventi di fusione nucleare ed emettono solo calore residuo. Tuttavia, il calore è calore e le nane bianche possono avere zone abitabili, sebbene molto vicine alla stella stessa. Gli astronomi sono abbastanza certi che la maggior parte di queste stelle abbia pianeti. Ma quei pianeti sono in pericolo quando orbitano attorno a una stella che lascia dietro di sé la sequenza principale e diventa una gigante rossa. Ciò può devastare i pianeti, consumandone alcuni e distruggendone altri a causa del blocco mareale che le costringe a rivolgere sempre la stessa faccia alla stella.
Alcune nane bianche sono circondate da dischi di detriti che possono essere resti dei pianeti della stella, fatti a pezzi durante la sua fase di nana rossa. Ma nel 2020 i ricercatori hanno annunciato la scoperta di un pianeta intatto tra il disco di detriti nella zona abitabile attorno alla nana bianca WD1054-226. Se ce n’è uno, quasi certamente ce ne sono altri là fuori da qualche parte. Perché non li abbiamo trovati? E il fatto che il primo che abbiamo trovato sia un pianeta della massa di Giove significa che la popolazione degli esopianeti attorno alle nane bianche siano giganti gassosi?
Esopianeti superstiti
Un nuovo articolo ha esaminato gli esopianeti osservato attorno alle nane bianche e si è chiesto perché gli esopianeti rocciosi sembrano essere rari. Le nane bianche sono infatti stelle longeve e stabili. Quindi, anche se le loro zone abitabili sono molto più piccole della zona attorno a una stella come il nostro Sole, esistono ancora. In teoria, i pianeti in quelle zone abitabili potrebbero sostenere la vita.
L’unico pianeta intatto attorno a una nana bianca di cui siamo a conoscenza è stato rilevato dal telescopio spaziale TESS della NASA e ha una massa enorme: 13,8 masse gioviane. Data la relativa scarsità di pianeti giganti rispetto a quelli terrestri, indicata sia dai dati demografici degli esopianeti che dalle simulazioni teoriche (una distribuzione del raggio “basso”), il risultato potrebbe sembrare sorprendente.
Un rapido sguardo al catalogo degli esopianeti della NASA mostra 5.535 esopianeti confermati. Di questi, 1898 sono simili a Nettuno e 1756 sono giganti gassosi. Solo 1675 di loro sono Super-Terre e solo 199 sono terrestri. Secondo la ricerca la distribuzione degli esopianeti è “bottom-heavy”, il che significa che i pianeti con raggio piccolo sono più abbondanti di quelli con raggio grande, appare dunque piuttosto strana.
Non abbiamo visto tutto
Ma i nostri numeri misurati non riflettono ciò che realmente c’è là fuori. Conosciamo solo quello che è stato osservato ma conosciamo ancora con precisione tutto quello che si può trovare al di fuori del Sistema Solare. Secondo alcune teorie, i pianeti delle dimensioni di Giove rappresentano la minoranza della popolazione planetaria. Pertanto, il fatto che il primo pianeta in transito rilevato attorno a un WD sia risultato essere un pianeta gigante è incredibile. WD 1856 b potrebbe essere l’unico pianeta nano bianco confermato, ma ci sono altri candidati, e la maggior parte di loro sono anche pianeti della massa di Giove o superiore.
Ci sono ampie prove dell’esistenza di piccoli pianeti terrestri attorno alle nane bianche. Ma la prova è nei dischi di detriti rocciosi dei pianeti terrestri distrutti. Ciò indica che questi pianeti sono là fuori, ma la domanda allora diventa: ce ne sono di intatti nelle zone abitabili? Il rilevamento di WD 1856 b ci dice qualcosa sull’esistenza di pianeti WD terrestri?
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Una questione di raggio
Esistono due modi per conciliare l’evidenza dell’esistenza di piccoli pianeti con la scoperta di WD 1856 b. In primo luogo, non esiste una ragione assoluta per cui piccoli pianeti rocciosi o massicci pianeti di massa uguale o superiore a Giove debbano dominare la popolazione di esopianeti di nane bianche. Forse la distribuzione si inverte in corrispondenza di un certo raggio, che rappresenta il raggio planetario più improbabile, e poi raggiunge il picco. O potrebbe esserci un numero infinito di distribuzioni: semplicemente non lo sappiamo ancora.
L’altro modo per riconciliarlo è semplice. Una seconda possibilità è che WD 1856 b sia stato un colpo di fortuna. Forse esiste davvero una distribuzione “bottom-heavy” ed era davvero altamente improbabile che un esopianeta di dimensioni di WD 1856 b sarebbe stato il primo ad essere rivelato in transito. Questa è la sfida di lavorare con un solo set di dati.
Gli scienziati dello studio hanno calcolato che la probabilità che il primo esopianeta di una nana bianca fosse un pianeta massiccio era dello 0,37%. Questo è estremamente raro, ma ciò non porta necessariamente a conclusioni affidabili. Dove ci porta tutto questo? Abbiamo rilevato un singolo pianeta attorno a una nana bianca ed è un enorme gigante gassoso, ma abbiamo più dischi di detriti rocciosi attorno alle stesse che devono provenire da pianeti terrestri. Quindi perché concludere che i piccoli pianeti rocciosi attorno ad esse siano rari?
Non abbandonare la ricerca
Come spesso accade, abbiamo bisogno di più dati e sarebbe certamente prematuro interrompere gli sforzi in corso e futuri per cercare pianeti terrestri attorno alle nane bianche. La scienza degli esopianeti attorno a nane bianche è solo agli inizi e mantiene la speranza di trovarne perché queste stelle sono stabili e di lunga durata. E Lo stesso vale per le loro zone abitabili.
Le nane bianche sono uniche tra le stelle perché il loro raggio è lo stesso della Terra. Sono più piccole di altre stelle e ciò potrebbe facilitare l’individuazione di pianeti delle dimensioni della Terra. Potrebbe anche facilitare lo studio atmosferico, compreso il potenziale rilevamento di biofirme che possono essere più difficili attorno a stelle molto più grandi.
L’ipotesi secondo cui i pianeti terrestri sono rari attorno alle nane bianche è facilmente verificabile. Una ricerca mirata inizierà senza dubbio a rivelare la vera popolazione di questi pianeti. Se trovassimo più mondi simili alla Terra attorno alle nane bianche, ciò aprirebbe un altro percorso verso l’abitabilità e un maggiore potenziale per la sopravvivenza della vita nell’Universo.
Fonte: Universe Today, Arxiv
