Meestal kijken we terug in de tijd als we door een telescoop kijken. James Webb? Deze keer niet.
Wetenschappers hebben vooruit gekeken naar een toekomst van ongeveer zes miljard jaar vanaf nu. Ze deden dit door naar een vreemde, gasreusachtige exoplaneet te staren die rond een dode ster cirkelde. Een exoplaneet genaamd WD 1856 b. Zijn gastheer, een witte dwerg bekend als WD 1856+524, bevindt zich op een afstand van 80 lichtjaar. Het is wat er overblijft van een ster als onze zon, lang nadat het vuur is gedoofd.
Het geeft ons een glimp van het einde van de aarde. Of beter gezegd. Onze overleving.
Onze zon zal niet eeuwig stil blijven. Het zal uitgroeien tot een rode reus, die Mercurius, Venus en waarschijnlijk de aarde zal verteren. Het zal zijn huid afwerpen en dezelfde smeulende kern achterlaten die we in dit verre systeem zien. Maar de buitenplaneten? Jupiter. Saturnus. Misschien blijven ze. Ze zullen er gewoon niet hetzelfde uitzien.
De overlevende
WD 1856 b heeft in eerste instantie geen zin. Het heeft de grootte van Jupiter. Het draait om een ster ter grootte van Aarde.
De planeet is zeven keer groter dan het object waar hij omheen draait. Het duurt 1,4 dagen om één lus te voltooien, een traject dat slechts 2% zo groot is als onze eigen baan. Het zou dood moeten zijn. Sterren ontploffen, planeten worden opgeslokt. Hoe hangt deze gasreus rond, zo dichtbij, zo intact?
Het werd voor het eerst opgemerkt in 2020 met behulp van het TESS-ruimtevaartuig en Spitzer en was de eerste hele planeet die in de buurt van een witte dwerg werd gevonden. Met de hulp van James Webb hebben onderzoekers van de Universiteit van St. Andrews nu de massa en atmosfeer gemeten. Ze verwachtten kou.
Het is heter dan de natuurkunde zegt dat het zou moeten zijn.
260 Fahrenheit. Dat is 127 graden Celsius. Als hij uitsluitend zou vertrouwen op het zwakke licht van zijn dode moederster, zou WD 1856 b ongeveer 240 graden koeler moeten zijn. Dus waar komt de hitte vandaan?
Waar wordt het warm?
Er waren twee theorieën over hoe de planeet hier terechtkwam.
Ten eerste reed het door de vernietiging. Opgeslokt door de uitdijende rode reus overleefde hij de reis door het binnenste van een stervende zon, die aan de andere kant tevoorschijn kwam.
Twee: het bewoog. De zwaartekracht deed het werk. De witte dwerg leeft in een drievoudig sterrensysteem. De metgezellen trokken, duwden en katapulteerden WD 1856 naar binnen tijdens of na de ineenstorting van de ster.
Temperatuur loste het argument op.
Het team van Ryan MacDonald heeft de afkoelingsgeschiedenis gemodelleerd van een planeet met een massa die vier tot elf keer groter is dan die van Jupiter. Als WD 1856 b door de ster was gegaan, zou de interne verwarming vandaag de dag nog steeds aanzienlijk zijn. Maar dat is het niet.
De gastster werd tussen de 3 en 5,5 miljard jaar voordat deze huidige hitte werd gegenereerd een witte dwerg. Dat betekent dat de planeet buiten was toen de rode reus verbrandde. Het was niet binnen.
“Onze resultaten laten zien dat de dood van sterren niet het einde is – sommige planeten ervaren een levendige en levendige na de dood van hun ster.” – Ryan MacDonald, universiteit van St. Andrews.
Christopher O’Connor van Northwestern zegt het beter: Terwijl de planeet naar binnen migreerde, verhitte wrijving met de zwaartekracht haar. Sindsdien koelt het af. De planeet werd niet dicht bij de witte dwerg geboren. Het werd verplaatst.
Een knipoog in de tijd
Waarom doet dit er toe? Omdat we moeten weten hoe planeten de gewelddadige stellaire dood overleven.
Het laat ook zien wat de James Webb Ruimtetelescoop daadwerkelijk kan doen.
Witte dwergen zijn zwak. Deze specifieke? Zonder hulp nauwelijks zichtbaar voor het menselijk oog. En de transit – het moment waarop de planeet het licht van de ster blokkeert – duurt slechts acht minuten.
“Het is heel erg dat als je knippert, je het mist.” – Victoria Böhm, Cornell.
Om voldoende licht op te vangen tijdens dat kleine raampje, heb je een instrument nodig dat sneller in het donker kan zien dan bijna al het andere in de ruimte. Niemand anders zou het spectrum kunnen weergeven van een gasreus die rond zo’n zwak overblijfsel cirkelt.
Het suggereert dat ons zonnestelsel niet stilletjes zal verdwijnen. De buitenste reuzen zullen naar binnen drijven, gebroeid door de ineenstorting, en dan langzaam, geduldig en koel.
We zijn nog niet klaar met de gegevens. De zoektocht naar andere planeten die rond dode zonnen draaien, is nog maar net begonnen. De toekomst ziet er vreemd, stil en een beetje heet uit.
