¿Planetas de carbono?

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¿Planetas de carbono?

Por : 10-06-2006

Alrededor de una estrella cercana podrían estar naciendo planetas exóticos y densos, compuestos de grafito y diamantes.

Durante dos décadas, los astrónomos han especulado que podrían haberse formado planetas en el espeso disco de gas y polvo que rodea a la joven estrella Beta Pictoris. Como los asteroides y cometas chocan en el disco, liberan gases ricos en carbono, que podrían explicar la extraordinariamente gran abundancia de este elemento.© Lynette Cook / NASA / FUSE

Un grupo de astrónomos anunció esta semana que el disco que rodea a la joven estrella Beta Pictoris está rebosante de carbono, haciendo surgir la posibilidad de que allí se estén formando planetas anormalmente ricos en dicho elemento.

Los planetas rocosos de nuestro sistema solar están compuestos principalmente por minerales de silicio, tales como el cuarzo y el feldespato. Pero el año pasado, Marc Kuchner (NASA / Centro Goddard de Vuelo Espacial) y Sara Seager (Instituto Carnegie de Washington) presentaron modelos demostrando que los planetas de silicio no son la única posibilidad. Si el disco protoplanetario a partir del cual se forman los planetas tiene más carbono que oxígeno, entonces los planetas basados en minerales de carbono serían la norma.

Ahora, un equipo que estudiaba espectros capturados por el satélite Explorador Espectroscópico del Ultravioleta Lejano (FUSE) ha descubierto un disco de ese tipo. El bien estudiado disco de escombros que rodea a Beta Pictoris tiene casi 9 veces más carbono que oxígeno, mientras que el Sol tiene apenas la mitad de carbono que de oxígeno.

El sistema de Beta Pictoris, que tiene aproximadamente 12 millones de años de edad, se encuentra a 63 años luz de distancia de la Tierra, y por largo tiempo ha sido considerado como un ejemplo clásico de sistema planetario joven en evolución. Pero la extraordinariamente alta cantidad de carbono ha hecho que los investigadores se preguntaran cuán típico es en realidad.

El grueso disco de gas y polvo que rodea a Beta Pictoris es extrañamente rico en carbono. La joven estrella ha sido bloqueada en esta imagen infrarroja en falso color, para mostrar el tibio resplandor del polvo. La fotografía fue tomada por el telescopio de 3,6 metros del Observatorio de Grenoble.© Jean-Luc Beuzit / GO / European Southern Observatory

Aki Roberge (NASA / Goddard), quien dirige el equipo FUSE, sugiere que este disco podría representar otra clase de sistema planetario. Los planetas rocosos de un sistema así serían claramente diferentes a la Tierra, y no simplemente porque su corteza estaría compuesta de grafito (es decir, la mina de los lápices) y sembrada de diamantes.

“Imaginemos un planeta donde el agua y el oxígeno son tremendamente escasos, pero donde los compuestos como el metano, el propano, el butano, el alquitrán y el hollín se pueden encontrar en abundancia”, dice Kuchner. “La vida sería muy extraña en un mundo de carbono”.

Pero los planetas de carbono no son la única posibilidad para Beta Pictoris. El equipo de Roberge especula que, alternativamente, el disco de Beta Pictoris podría representar una fase rica en carbono por la cual pasan todos los sistemas planetarios, incluyendo el nuestro. “Beta Pictoris podría ser como una máquina del tiempo, ofreciendo un atisbo de nuestro sistema solar durante su infancia”, dice Roberge.

Si fuera así, Roberge dice que esperaría descubrir otros discos de escombros que fueran tan ricos en carbono como éste. Hasta ahora, su equipo ha estudiado únicamente a Beta Pictoris con FUSE; sin embargo, los astrónomos conocen otros muchos discos jóvenes que podrían ser investigados.

Pero si nuestro sistema solar fue tan rico en carbono en su juventud, ¿de dónde vino todo ese carbono, y adónde se fue?

Un planeta basado en carbono (arriba) tendría un núcleo semejante al de la Tierra (abajo), pero su manto y su corteza serían mucho más ricos en carbono. Los investigadores especulan que las altas presiones en la corteza podrían crear una gruesa capa de diamantes dentro de ella.© S&T;: Gregg Dinderman. Fuente: Marc Kuchner / Sara Seager

Conel Alexander, un cosmólogo del Instituto Carnegie de Washington, piensa que los asteroides y los cometas serían los culpables. Un disco de escombros es un lugar particularmente violento, donde los asteroides y los cometas chocan rutinariamente. Literalmente, las colisiones expulsa de ellos el gas rico en carbono, dejando un exceso de carbono en un sistema que por otro lado tiene planetas de silicio. Más tarde, a lo largo de millones de años, fuertes vientos estelares podrían barrer ese exceso de carbono.

Los astrónomos han descubierto evidencia de este escenario en las partículas de polvo primordial de nuestro sistema solar. Algunos de estos gránulos de polvo retienen su antiguo carbono, sugiriendo que alguna vez nuestro sistema solar tuvo una cantidad mucho mayor de este elemento.

“Pero, sin embargo, estas partículas de polvo no son lo suficientemente ricas en carbono como para explicar la composición de los gases que vemos en Beta Pictoris”, dice Alexander. “Necesitamos considerar alguna explicación más extraña”.

Roberge y su equipo, que publicaron su resultado en el número del 8 de junio de Nature, sospechan que se necesitarán nuevos instrumentos para estudiar el disco rico en carbono de Beta Pictoris, y para ir a la caza de más discos de ese tipo. Piensan que el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos, que podrá o no ser adosado al Telescopio Espacial Hubble, o el Gran Conjunto Milimétrico de Atacama que será completado en Chile en 2012, será lo suficientemente sensible como para estudiar en detalle el gas rico en carbono.

“Quizás Beta Pictoris sea un atisbo de nuestro propio sistema solar”, dice Kuchner, “o quizás nos esté hablando sobre la sorprendente variedad de otras clases de sistemas planetarios que podríamos encontrar ahí afuera”.

Aqui vemos al satélite FUSE sobrepuesto sobre una imagen óptica de la cercana galaxia conocida como Gran Nube de Magallanes, uno de los satélites de la Vía Láctea. A una distancia de 170 000 años luz, la Gran Nube de Magallaners presenta un gran interés para los astrónomos. Hasta la fecha se han observado más de 200 estrellas individuales en esta galaxia, y muchas más esperan todavía su turno en las candilejas de FUSE.© NASA and Lauren Fowler, the JHU FUSE project

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-- Nuevo planeta entre asteroides lejanos

-- El Señor de los Anillos Estelares

Traducido para Astroseti.org por Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Sky & Telescope
Artículo: “The Birth of Carbon Planets?”
Autor: Selby Cull
Fecha: Junio 8, 2006

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