Odată se credea că, atunci când o stea îmbătrânită înghite o planetă, ar fi un eveniment dramatic de umflare și devorare, asemănător unui prădător care își mănâncă prada. Cu toate acestea, noile observații spun o poveste foarte diferită, informeaază earth.com.
Datele furnizate de Telescopul spațial James Webb (JWST) al NASA arată că orbita planetei nu s-a încheiat cu o înghițire bruscă. În schimb, planeta a intrat încet în spirală de-a lungul timpului până când și-a găsit sfârșitul în flăcări.
Oamenii de știință care au realizat această actualizare surprinzătoare fac parte din NOIRLab al NSF și au lucrat cu datele colectate de instrumentele puternice din infraroșu mediu și apropiat ale Webb.
Observațiile lor contestă teoriile anterioare și oferă o imagine mai clară a ceea ce ar putea aștepta sisteme planetare precum al nostru.
Dispariția unei planete a atras atenția
Steaua din centrul acestui eveniment se află la aproximativ 12 000 de ani-lumină de Pământ, în galaxia noastră Calea Lactee. Un flash de lumină vizibilă, observat pentru prima dată în 2020 și etichetat ZTF SLRN-2020, a atras inițial atenția astronomilor.
Dar chiar și mai devreme, datele în infraroșu ale misiunii NEOWISE a NASA au detectat un semnal de strălucire care a sugerat o acumulare de praf.
O investigație mai aprofundată în 2023 i-a făcut pe cercetători să creadă că steaua devine o gigantă roșie.
InstrumentulMIRI(Mid-Infrared Instrument) al lui Webb a schimbat scenariul. Capacitatea sa de a izola emisiile slabe în câmpurile stelare aglomerate a arătat că steaua nu era atât de strălucitoare pe cât ar trebui să fie o gigantă roșie.
De fapt, nu s-a extins niciodată suficient pentru a înghiți o planetă întreagă.
„Deoarece acesta este un eveniment atât de nou, nu prea știam la ce să ne așteptăm când am decis să îndreptăm acest telescop în direcția sa”, a declarat Ryan Lau.
„Cu privirea sa de înaltă rezoluție în infraroșu, aflăm informații valoroase despre soarta finală a sistemelor planetare, posibil inclusiv a noastră.”
Orbita finală a planetei înghițite
În loc să fie înghițită într-o străfulgerare bruscă, planeta și-a găsit sfârșitul în slow motion.
Cercetătorii cred acum că planeta avea aproximativ dimensiunea lui Jupiter și orbita în jurul stelei sale gazdă mult mai aproape decât orbitează Mercur în jurul Soarelui.
De-a lungul a milioane de ani, planeta a intrat în spirală. În cele din urmă, a început să atingă atmosfera exterioară a stelei. Acest contact a declanșat un efect de fugă – cu cât planeta se apropia mai mult, cu atât se prăbușea mai repede.
„Planeta, pe măsură ce se prăbușea, a început să se împrăștie în jurul stelei”, a declarat Morgan MacLeod.
Această întâlnire violentă ar fi suflat gazul de la suprafața stelei. Acest gaz s-a răcit apoi și a format praf, creând un halo slab care a continuat să strălucească în infraroșu mult timp după dispariția planetei.
Planeta înghițită lasă în urmă un disc de gaz
Spectrograful în infraroșu apropiat (NIRSpec) al lui Webb a oferit o privire și mai atentă.
Pe lângă norul de praf rece așteptat, acesta a dezvăluit ceva mult mai surprinzător: un disc de gaz molecular fierbinte, care înconjoară steaua.
Acest disc de acreție conținea monoxid de carbon și alți compuși – de tipul celor care se găsesc adesea în regiunile în care se nasc planetele.
„Cu un telescop atât de transformator precum Webb, mi-a fost greu să am așteptări cu privire la ceea ce vom găsi în imediata vecinătate a stelei”, a declarat Colette Salyk.
Această ilustrație descrie secvența de evenimente care a avut loc pe parcursul a milioane de ani, pe baza observațiilor efectuate de MIRI (Mid-Infrared Instrument) și NIRSpec (NIR-Infrared Spectrograph) de la Webb. Panoul 1: Planeta era de mărimea lui Jupiter și orbita foarte aproape de stea – chiar mai aproape decât orbita lui Mercur în jurul Soarelui nostru. Panoul 2: În timp, orbita planetei s-a micșorat sau a decăzut încet, iar planeta s-a apropiat de stea. În cele din urmă a început să atingă atmosfera stelei. Pe măsură ce planeta a căzut în atmosferă, s-a împrăștiat în jurul stelei. Panoul 3: Planeta a fost înghițită complet de stea și a expulzat gaze din straturile exterioare ale stelei. Panoul 4: Pe măsură ce gazul s-a extins și s-a răcit, elementele grele din acest gaz s-au condensat în praf rece în cursul anului următor. Mai aproape de stea există un disc circumstelar fierbinte de gaz molecular. Faceți clic pe imagine pentru a o mări. Credit: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
„Voi spune că nu m-aș fi așteptat să văd ceea ce are caracteristicile unei regiuni de formare a planetelor, chiar dacă aici nu se formează planete, în urma unei înghițituri.”
Acest rest de material oferă indicii noi despre ce se întâmplă după ce o planetă dispare într-o stea.
Cercetătorii se întreabă acum cum ar fi putut interacțiunea să modifice straturile exterioare ale stelei sau să afecteze resturile planetare din apropiere.
De ce contează toate acestea?
Evenimentul a fost observat în cadrul programului 1240 Guaranteed Time Observation al telescopului Webb, unul dintre primele programe Target of Opportunity desfășurate vreodată de telescop.
Aceste programe sunt menite să surprindă momente rare, cum ar fi exploziile stelare sau schimbările dramatice ale sistemelor, chiar dacă oamenii de știință nu pot prezice exact când sau unde se vor întâmpla.
„Aceasta este cu adevărat prăpastia studierii acestor evenimente. Acesta este singurul pe care l-am observat în acțiune, iar aceasta este cea mai bună detectare a urmărilor după ce lucrurile s-au liniștit”, s-a entuziasmat Lau. „Sperăm că acesta este doar începutul eșantionului nostru”.
Va fi planeta Pământ înghițită de Soare?
Soarele, ca toate stelele, nu va străluci la nesfârșit. În aproximativ cinci până la șapte miliarde de ani, acesta va rămâne fără hidrogen – combustibilul care l-a menținut stabil și cald în tot acest timp.
Când se va întâmpla acest lucru, miezul său se va contracta și se va încălzi, în timp ce straturile exterioare se vor extinde. Soarele se va transforma într-o gigantă roșie, devenind atât de masiv încât ar putea înghiți Mercur și Venus.
Pământul se află chiar la marginea acestei zone periculoase. Unii oameni de știință cred că Soarele l-ar putea înghiți complet. Alții cred că Pământul ar putea doar să scape, împins spre exterior pe măsură ce Soarele pierde masă. Oricum ar fi, rezultatul nu este bun.
Chiar dacă Pământul evită să fie înghițit, nu va supraviețui căldurii. Oceanele vor fierbe. Atmosfera va dispărea. Suprafața va arde.
În cele din urmă, Soarele își va pierde straturile exterioare și se va prăbuși într-o pitică albă mică și densă. Ceea ce va rămâne din Pământ – dacă va rămâne ceva – va fi o coajă înghețată, fără viață, care va orbita în jurul unei stele întunecate și arse. Fără foc, fără lumină, fără viață. Doar tăcere.
Ce se va întâmpla în continuare?
Mai multe evenimente precum ZTF SLRN-2020 sunt așteptate să fie descoperite în viitor, datorită unor observatoare precum viitorul Observator Vera C. Rubin și Telescopul Spațial Nancy Grace Roman al NASA.
Aceste instrumente vor scana cerul în mod repetat, ajutând oamenii de știință să urmărească schimbările bruște și să extindă înțelegerea noastră asupra modului în care stelele și planetele interacționează în actele lor finale.
Studiul complet a fost publicat în revista The Astrophysical Journal.
