Por Vince Stricherz

Un supuesto aceptado en astrofísica sostiene que son necesarios más de un millón de años para que se forme un planeta gaseoso gigante como Júpiter y Saturno a partir de restos rotando alrededor de una estrella joven. Pero nuevos hallazgos sugieren que estos planetas se forman en un tiempo dramáticamente corto, unos cuantos cientos de años.|

La formación de planetas tiene que ser capaz de soportar las consecuencias de la cercanía de estrellas ardiendo brillantemente, calentando y dispersando los gases que se acumulan alrededor de los planetas gigantes. Si el proceso se prolonga demasiado, los gases serán disipados por la radiación de esas estrellas, dice Thomas R. Quinn de la Universidad de Astrofísica de Washington.

“Si un planeta gaseoso gigante no puede formarse rapidamente, probablemente no se formará”, dice. El modelo estándar de la formación de un planeta sostiene que el disco de materia giratoria, llamado disco protoplanetario, que rodea una estrella, gradualmente se solidifica en masas que forman el corazón de los planetas. Ese proceso se pensaba que duraría alrededor de un millón de años, y, más tarde, los gigantes acumularían gradualmente su enorme envoltorio gaseoso durante alrededor de 1 a 10 millones de años.

Pero los nuevos hallazgos vienen desde un modelo matemático mucho más refinado que sugiere que el disco protoplanetario comienza a fragmentarse a los pocos giros alrededor de su estrella. Conforme el disco se fragmenta, trozos de materia comienzan a formarse rapidamente e inmediatamente se comienzan a atraer los gases que formarán la capa de vapor alrededor de los gigantes gaseosos.

“Si esos planetas no se forman rapidamente, se produciría un fenómeno relativamente extraño, mientras que si se forman acorde a su mecanismo sería un fenómeno común”, dice Quinn, Asistente de profesor de Astronomía de UW.

La existencia de planetas gaseosos gigantes resulta ser bastante común. Desde mediados de los 90, observadores han descubierto más de 100 planetas, generalmente desde el tamaño de Júpiter hasta 10 veces ese tamaño, orbitando alrededor de estrellas fuera del sistema solar. Esos planetas fueron descubiertos debido al efecto gravitacional en sus estrellas, y su descubrimiento concede credibilidad al nuevo descubrimiento, dice Quinn.

Lucio Mayer, antíguo post-doctorado investigador que recientemente se unió a la Universidad de Zurich, es el autor de un artículo detallando el trabajo, publicado el 29 de noviembre en la edición de Science. Además de Quinn, los co-autores son James Wadsley de la Universidad McMaster, Hamilton, Ontario, Canadá y Joachim Stadel de la Universidad de Victoria, British Columbia, Canadá. Su trabajo está financiado por donaciones de la Fundación de Ciencia Nacional y La administración del Instituto Nacional de Aeronáutica, Espacio y Astrobiología

Desde los primeros años 50, algunos científicos han tomado en consideración que los planetas gaseosos gigantes se formaron muy rapidamente. De todas formas, el modelo, usando un fluído especial para simulaciones dinamicas, nunca ha sido lo suficientemente refinado para mostrar qué pasa.

El equipo Mayer-Quinn ha utilizado la mayor parte del tiempo en dos años de estudio refinando los cálculos e introduciéndolos en el modelo para mostrar qué ocurriría con un disco protoplanetario durante un período largo de tiempo.

“La principal crítica que la gente ha tenido para este modelo fue que aún no estaba lo suficientemente preparado”, dice Quinn. “Nadie hacía ninguna predicción acerca de ello, pero aquí estamos nosotros haciéndolas”

El nuevo modelo explica por qué los otros dos planetas gaseosos gigantes de nuestro sistema, Urano y Neptuno, no tienen capa gaseosa cubriéndolos como Júpiter y Saturno, Dice Quinn. A la vez que estos planetas se formaron, el Sistema Solar era parte de un trozo de estrella. Los otros planetas que estaban más cerca de Urano y Nepturo estaban demasiado cerca de una estrella y, por lo tanto, se perdió cualquier cobertura de gas que hubieran acumulado.

Ni el nuevo modelo ni el antíguo explican la razón por la cual los planetas gaseosos gigantes encontrados fuera del sistema solar están mucho más cerca de sus respectivos soles que Júpiter y Saturno, dice Quinn. La creencia más común es que los planetas se formaron lejos de sus estrellas y luego se movieron hacia adentro hasta las posiciones en las cuales se han descubierto.

El nuevo modelo tampoco explica la formación de los planetas terrestres, como la Tierra y Marte, cerca de nuestro sol. Pero Quinn sospecha que quizá el menor tamaño de los planetas terrestres hiciera que se formara en períodos más largos descritos por el modelo estándar de formación de planetas, mientras que el nuevo modelo explica la formación de los planetas gaseosos más grandes.

“Esa es mi apuesta en este momento” dice.

Para más información, contacte con Quinn en (206) 685-9009 o [email protected] o con Mayer en (011) 41-1-635570 o [email protected]