Resumen: (19 de Octubre de 2004) ¿Cómo se construye un planeta?. El modelo aceptado asume que a través de la agregación de fino polvo estelar, pero observaciones realizadas usando el telescopio infrarrojo Spitzer sugieren ahora que objetos del tamaño de montañas colisionan para crear nuevos mundos.





basado en un informe del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL)

Las estimaciones sugieren que hasta una cuarta parte de las estrellas podrían tener planetas Créditos: NASA/ STScI/ ESA

Los planetas se construyen a lo largo de prolongados períodos de colisiones masivas entre cuerpos rocosos tan grandes como cordilleras, anunciaron hoy los astrónomos.

Nuevas observaciones llevadas a cabo por el telescopio espacial Spitzer de la NASA han revelado nubes de polvo sorprendentemente grandes alrededor de varias estrellas. Dichas nubes aparecen muy probablemente cuando los rocosos embriones de los planetas chocan entre sí. La luna de la propia Tierra podría haber surgido de una catástrofe similar. Antes de conocer estos nuevos resultados, los astrónomos pensaban que los planetas se formaban bajo circunstancias menos caóticas.

“Hay un verdadero follón ahí afuera”, declaraba el Dr. George Rieke de la Universidad de Arizona en Tucson, primer autor de los hallazgos y científico del Spitzer. “Estamos descubriendo que los planetas han de recorrer un largo y pedregoso camino antes de crecer por completo”.

El telescopio Spitzer fue capaz de ver el polvoriento resultado de estas colisiones con su poderosa visión infrarroja. Se cree que cuando los embriones de los planetas, los núcleos rocosos de planetas como la Tierra o Marte, chocan entre sí, bien se fusionan dando lugar a un planeta mayor, o bien se fragmentan en trozos menores. El polvo generado en estos eventos es calentado por la estrella anfitriona y brilla en longitudes de onda infrarrojas, allí donde el Spitzer puede detectarlo.

Los hallazgos serán publicados en un próximo ejemplar del Astrophysical Journal. En ellos se mimetiza lo que sabemos sobre la formación de nuestro propio sistema planetario. Observaciones recientes basadas en estudios de los cráteres de impacto de nuestra luna también revelan un comienzo turbulento para el sistema solar. “Nuestra luna se llevó un buen puñado de impactos violentos cuando los planetas ya habían empezado a cobrar forma”, declaró Rieke.

Panorama desde una luna orbitando el planeta extra-solar en órbita alrededor de la estrella HD70642. Créditos: David A. Hardy, astroart.org © pparc.ac.uk

De acuerdo con la teoría más popular, los planetas rocosos se forman más o menos como los muñecos de nieve. Nacen en torno a jóvenes estrellas, como minúsculas bolas en un denso disco de polvo grueso. A continuación van acumulando gradualmente más masa, a través de la pegajosa interacción con otros granos de polvo. Eventualmente, cuerpos del tamaño de montañas van tomando forma, los cuales colisionan de nuevo entre sí para formar planetas.

Previamente, los astrónomos imaginaban este proceso transcurriendo suavemente hacia un sistema planetario maduro, a lo largo de varios millones o decenas de millones de años. Los polvorientos discos protoplanetarios, predecían, se desvanecerían gradualmente con el tiempo, con destellos ocasionales debido a las colisiones entre los cuerpos rocosos sobrantes.

Rieke y sus colegas han observado un entorno más variado en la formación de planetas. Para ello usaron nuevos datos del Spitzer, además de datos previos del Satélite Astronómico Infrarrojo de la Agencia Espacial Europea, y del Observatorio Espacial Infrarrojo de la NASA, el Reino Unido y Holanda. Buscaron discos de polvo en torno a 266 estrellas vecinas de tamaño similar, entre dos y tres veces la masa del Sol, y varias edades. Setenta y una de estas estrellas resultaron tener discos alrededor, presumiblemente conteniendo planetas en diferentes estadios de desarrollo. Pero en lugar de ver desaparecer los discos en las estrellas más viejas, los astrónomos observaron en ocasiones lo contrario.

“Pensábamos que las estrellas jóvenes, con edades en torno al millón de años, tendrían discos mayores y más brillantes, mientras que estrellas más viejas, de entre 10 y 100 millones de años mostrarían discos más débiles”, afirmó Rieke. “Pero hemos encontrado algunas estrellas jóvenes desprovistas de disco, y algunas estrellas maduras con discos masivos”.

En la madrugada del 25 de Agosto de 2003, la NASA lanzó el telescopio Spitzer; el cuarto y último elemento en la familia de Grandes Observatorios de la NASA. Créditos: Ball Aerospace & Technologies Corp., 2003

Esta variabilidad implica que los discos protoplanetarios pueden acabar repletos de polvo en cualquier momento de su ciclo vital, hasta cientos de millones de años después de que la estrella anfitriona se formara. “La única forma de producir tanto polvo como el que vemos en estas estrellas maduras es a través de enormes colisiones”, dijo Rieke.

Antes del Spitzer, sólo unas pocas docenas de discos protoplanetarios habían sido observados en torno a estrellas de más de unos pocos millones de años. La sensibilidad única del Spitzer en visión infrarroja le permite sentir el débil calor procedente de miles de discos de varias edades. “El Spitzer ha abierto una nueva puerta al estudio de los discos y a la evolución planetaria”, dijo el Dr. Michael Werner, científico del proyecto Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.

“Estos excitantes nuevos hallazgos nos ofrecen nuevas perspectivas dentro del proceso de formación planetaria, un proceso que condujo al nacimiento del planeta Tierra y de la vida”, dijo la Dra. Anne Kinney, directora de la división universo en el Directorio de Misiones Científicas del Cuartel General de la NASA en Washington. “El Spitzer realmente encarna la misión de la NASA de explorar el universo y buscar vida”, dijo.