Hur kommer solsystemet att dö? Det är en oerhört viktig fråga som forskare har övervägt djupt, använda vår kunskap om fysik för att skapa komplexa teoretiska modeller. Vi vet att solen så småningom kommer att bli en "vit dvärg", en bränd stjärnrest vars svaga ljus gradvis bleknar in i mörkret. Denna omvandling kommer att involvera en våldsam process som kommer att förstöra ett okänt antal av dess planeter.

Så vilka planeter kommer att överleva solens död? Ett sätt att söka svaret är att titta på andra liknande planetsystems öden. Detta har visat sig vara svårt, dock. Den svaga strålningen från vita dvärgar gör det svårt att upptäcka exoplaneter (planeter runt andra stjärnor än vår sol) som har överlevt denna stjärnomvandling - de är bokstavligen i mörkret.

Faktiskt, av de över 4, 500 exoplaneter som för närvarande är kända, bara en handfull har hittats runt vita dvärgar – och platsen för dessa planeter tyder på att de kom dit efter stjärnans död.

Denna brist på data målar upp en ofullständig bild av vårt eget planetariska öde. Lyckligtvis, vi fyller nu luckorna. I vår nya tidning, publiceras i Natur , vi rapporterar upptäckten av den första kända exoplaneten som överlevde döden av sin stjärna utan att få sin omloppsbana förändrad av andra planeter som rör sig runt – cirkulerande ett avstånd som är jämförbart med det mellan solen och solsystemets planeter.

En Jupiter-liknande planet

Denna nya exoplanet, som vi upptäckte med Keck Observatory på Hawaii, är särskilt lik Jupiter i både mass- och orbitalseparation, och ger oss en avgörande ögonblicksbild av planetariska överlevande runt döende stjärnor. En stjärnas förvandling till en vit dvärg innebär en våldsam fas där den blir en uppsvälld "röd jätte, "även känd som en gigantisk grenstjärna, hundratals gånger större än tidigare. Vi tror att den här exoplaneten precis överlevde:om den från början var närmare sin moderstjärna, den skulle ha blivit uppslukad av stjärnans expansion.

När solen så småningom blir en röd jätte, dess radie kommer faktiskt att nå utåt till jordens nuvarande omloppsbana. Det betyder att solen (förmodligen) kommer att uppsluka Merkurius och Venus, och möjligen jorden – men vi är inte säkra.

Jupiter och dess månar har förväntats överleva, även om vi tidigare inte visste säkert. Men med vår upptäckt av denna nya exoplanet, vi kan nu vara mer säkra på att Jupiter verkligen kommer att klara det. Dessutom, felmarginalen i positionen för denna exoplanet kan innebära att den är nästan hälften så nära den vita dvärgen som Jupiter för närvarande är solen. Om så är fallet, det är ytterligare bevis för att anta att Jupiter, och Mars, kommer att klara det.

Så skulle vilket liv som helst kunna överleva denna förvandling? En vit dvärg kan driva liv på månar eller planeter som hamnar väldigt nära den (ungefär en tiondel av avståndet mellan solen och Merkurius) under de första miljarderna åren. Efter det, det skulle inte finnas tillräckligt med strålning för att upprätthålla någonting.

Asteroider och vita dvärgar

Även om planeter som kretsar kring vita dvärgar har varit svåra att hitta, Det som har varit mycket lättare att upptäcka är asteroider som bryts upp nära den vita dvärgens yta. För att exoasteroider ska komma så nära en vit dvärg, de måste få tillräckligt med fart till dem genom att överleva exoplaneter. Därav, exoasteroider har länge antagits vara bevis på att exoplaneter också finns där.

Vår upptäckt ger slutligen bekräftelse på detta. Även om i systemet som diskuteras i tidningen, nuvarande teknologi tillåter oss inte att se några exoasteroider, åtminstone nu kan vi pussla ihop olika delar av planetens ödes pussel genom att slå samman bevisen från olika vita dvärgsystem.

Kopplingen mellan exoasteroider och exoplaneter gäller även vårt eget solsystem. Enskilda objekt i asteroidens huvudbälte och Kuiperbältet (en skiva i det yttre solsystemet) kommer sannolikt att överleva solens undergång, men en del kommer att flyttas av gravitationen av en av de överlevande planeterna mot den vita dvärgens yta.

Framtida upptäckter

Den nya vita dvärg-exoplaneten hittades med vad som kallas mikrolinsdetekteringsmetoden. Detta tittar på hur ljus böjs på grund av ett starkt gravitationsfält, som händer när en stjärna tillfälligt är i linje med en mer avlägsen stjärna, sett från jorden.

Tyngdkraften från förgrundsstjärnan förstorar ljuset från stjärnan bakom den. Alla planeter som kretsar runt stjärnan i förgrunden kommer att böja och förvränga detta förstorade ljus, det är hur vi kan upptäcka dem. Den vita dvärgen vi undersökte är en fjärdedel av vägen mot mitten av Vintergatans galax, eller ungefär 6, 500 ljusår bort från vårt solsystem, och den mer avlägsna stjärnan är i mitten av galaxen.

En nyckelfunktion i mikrolinstekniken är att den är känslig för planeter som kretsar runt stjärnor på avståndet mellan Jupiter och solen. De andra kända planeterna som kretsar kring vita dvärgar har hittats med olika tekniker som är känsliga för olika stjärn-planet-separationer. Två exempel rör planeter som har överlevt en stjärnas förvandling till en vit dvärg och som hamnat närmare den än tidigare. En hittades med transitfotometri - en metod för att upptäcka planeter när de passerar framför en vit dvärg, som skapar ett dopp i ljuset som mottas av jorden – och det andra upptäcktes genom upptäckten av planetens förångande atmosfär.

En ytterligare detektionsteknik - astrometri, som exakt mäter vita dvärgars rörelse på himlen — förutspås också ge resultat. Om några år, astrometri från Gaia-uppdraget förväntas hitta omkring ett dussin planeter som kretsar kring vita dvärgar. Kanske kan dessa ge bättre bevis på exakt hur solsystemet kommer att dö.

Denna mångfald av upptäcktstekniker bådar gott för potentiella framtida upptäckter, som kan ge ytterligare insikt om vår egen planets öde. Men för nu, den nyupptäckta Jupiterliknande exoplaneten ger den tydligaste inblicken i vår framtid.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.