Durante mucho tiempo se sugirió que los “guijarros” helados de las frías regiones exteriores de los discos protoplanetarios constituían la base para la formación de planetas. Ahora por fin se ha confirmado esta teoría.
¿Cómo ven la luz los planetas? Es una pregunta apremiante que los astrónomos se plantean desde hace tiempo. Afortunadamente, los científicos han desarrollado ahora una teoría certera para explicar esta cuestión. Aunque, hasta hace poco, solo seguía siendo una teoría. Ahora, el telescopio espacial James Webb ha visto este proceso en acción, por lo que por fin sabemos con certeza cómo nacen los planetas.
La teoría: James Webb
Las teorías sugieren desde hace tiempo que los “guijarros” parecidos al hielo que se encuentran en las frías partes exteriores de los discos protoplanetarios (la misma región donde se forman los cometas en nuestro sistema solar), son los componentes esenciales para la formación de los planetas. Según esta teoría, estas partículas heladas se desplazan desde las regiones frías y externas del disco hacia la estrella recién nacida. La teoría afirma que cuando estos guijarros entran en la región más cálida y cercana a la estrella, liberarían cantidades significativas de vapor de agua fría, aportando tanto agua como sólidos a los planetas en desarrollo.
Lo más importante es que la teoría predice que los guijarros helados deberían liberar cantidades significativas de vapor de agua fría al entrar en la región más cálida (donde el hielo se convierte en vapor). Y eso es exactamente lo que ha observado ahora el telescopio Webb. Al observar el vapor de agua en los discos protoplanetarios, Webb confirmó que las partículas heladas derivan desde las partes exteriores de los discos protoplanetarios hacia la zona planetaria rocosa. Un gran avance. “Webb ha demostrado por fin que el vapor de agua en el disco interior está relacionado con la deriva de partículas heladas desde el disco exterior”, explica Andrea Banzatti, director de la investigación. “Esto abre interesantes posibilidades para estudiar la formación de planetas rocosos utilizando Webb”.
Los investigadores llegaron a este descubrimiento tras utilizar el instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb para estudiar cuatro discos (dos compactos y dos extendidos) alrededor de estrellas similares al Sol. Se estima que estas cuatro estrellas tienen entre dos y tres millones de años, lo que se considera recién nacido en términos cósmicos.
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| Impresión artística de dos discos formadores de planetas alrededor de estrellas recién nacidas similares al Sol. A la izquierda vemos un disco compacto y a la derecha un disco expandido con aberturas. Imagen: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI) |
El objetivo de las observaciones del Webb era comprobar si los discos compactos tienen más agua en su parte interior, rocosa. Esto ocurriría si los guijarros se transportaran de forma más eficiente, con mucha masa y agua. El equipo utilizó el MRS (Espectrómetro de Media Resolución) de MIRI porque este instrumento es bueno detectando vapor de agua.
Confirmado: sabemos cómo se forman los planetas
Los resultados confirmaron lo que se esperaba. Por ejemplo, los investigadores encontraron efectivamente un exceso de agua fría en los discos compactos. “Ahora por fin está claro que hay un exceso de agua más fría”, afirma Banzatti. “Esto es extraordinario y se debe enteramente a la mayor precisión de Webb”.
Así que gracias al estudio, publicado en la revista Astrophysical Journal Letters, por fin sabemos con certeza cómo se forman los planetas. “En el pasado, teníamos una imagen muy estática de la formación de planetas, casi como si hubiera zonas aisladas a partir de las cuales se formaban planetas”, afirma la investigadora Colette Salyk. “Ahora por fin tenemos pruebas de que estas zonas interactúan entre sí. Y probablemente también ocurrió algo parecido en nuestro propio sistema solar”.
Más información sobre el telescopio James Webb
El telescopio James Webb es el sucesor del famoso telescopio Hubble. El telescopio es el observatorio más importante del mundo, que promete resolver muchos misterios de nuestro sistema solar, observar aún más de cerca mundos lejanos alrededor de otras estrellas y podrá desentrañar muchas cosas sobre los orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. En resumen, se espera que el telescopio responda a muchas preguntas y cambie radicalmente nuestra visión del universo y su creación. En la actualidad, el telescopio va camino de cumplir su promesa.