¿Cuándo se formó el primer planeta?
Cuando el universo aún era joven y se estaban formando las primeras estrellas y galaxias, debieron formarse los primeros planetas. Estos eran muy diferentes a la Tierra, pues no había elementos pesados para formar planetas rocosos. Conozcamos en detalle el planeta más antiguo conocido hasta la fecha.
La verdad es que no lo sabemos, aunque debió ocurrir poco después de que se formaran las primeras estrellas, pues los planetas de un sistema solar surgen de la misma nube de gas y polvo que acaba formando a una estrella. Sin embargo aquellos planetas no eran como los que observamos hoy en día. Para empezar, la Tierra no podría haberse formado junto a las primeras estrellas, porque no había material rocoso suficiente para formarla.
Tras el Big Bang la composición del universo quedó fijada en un 75% de hidrógeno frente a un 25% de helio y trazas de algunos elementos ligeros como el litio o el berilio. No fue hasta la llegada de esas primeras estrellas entre 100 y 200 millones de años después y hasta su muerte en explosiones de supernova, que empezaron a sintetizarse elementos más pesados, necesarios para la formación de planetas como el nuestro. Por tanto aquellos primeros planetas serían todos similares a Júpiter, formados principalmente de hidrógeno y helio, aunque su aspecto sería considerablemente más aburrido, pues son precisamente los compuestos minoritarios los que dan a Júpiter su apariencia dividida en bandas.
Aunque no sepamos con exactitud cuándo y dónde se formó el primer planeta, sí podemos hablar sobre el planeta más antiguo conocido. Este sería PSR B1620-26 b, que recibe el nombre informal de planeta Matusalén y que fue uno de los primeros exoplanetas descubiertos, en 1993. De hecho, PSR B1620-26 b tiene varios récords a su nombre, pues fue el primer planeta descubierto en un cúmulo globular y el primero con una órbita circumbinaria, es decir, una órbita alrededor de dos estrellas que se orbitan mutuamente. Estas estrellas son un púlsar y una enana blanca. El púlsar es una estrella de neutrones con un intenso campo magnético que rota rápidamente sobre sí misma y la enana blanca es lo que quedó tras la muerte de una estrella similar a nuestro Sol.
Cuándo se formó el primer planeta
Ambas estrellas y el planeta se encuentran dentro del cúmulo globular M4, un cúmulo situado a unos 7 000 años luz, en la constelación de Escorpio y cuya edad se ha estimado en unos 12 700 millones de años. Puesto que las estrellas de un cúmulo globular se forman todas aproximadamente al mismo tiempo y los planetas de un sistema estelar se forman a la vez que sus estrellas, podemos asumir que esa es la edad del planeta PSR B1620-26 b. Eso haría a este planeta casi 3 veces más antiguo que la Tierra, habiéndose creado apenas mil millones de años después del Big Bang. El planeta Matusalén tiene una masa unas 2,5 veces la de Júpiter y orbita al par de estrellas central a unas 23 unidades astronómicas de distancia (más o menos la distancia que separa a Urano del Sol) tardando unos 100 años en completar una órbita. El par de estrellas por su parte se orbitan a 1 unidad astronómica de distancia (o la distancia entre la Tierra y el Sol), tardando unos 6 meses en hacerlo.
Sin embargo creemos que el planeta no se formó donde lo hemos descubierto y que ese sistema tenía una configuración diferente en sus orígenes. Un planeta así no debería haber sobrevivido a la explosión de supernova que formó a la estrella de neutrones, no por la explosión en sí, sino por la gran pérdida de masa ocurrida durante la explosión, que haría de la nueva estrella de neutrones incapaz de retener al planeta en su órbita original.
Lo que pensamos que ocurrió es que este planeta se formó alrededor de una estrella similar al Sol. Este sistema estelar, que probablemente contenía más planetas en su origen, se encontró con un sistema binario que contenía a la estrella de neutrones y a una segunda compañera. Estos encuentros son increíblemente raros en el disco de la vía Láctea, pero en un cúmulo globular son relativamente comunes. El resultado del encuentro fue que la estrella de neutrones capturó a la estrella solitaria, perdiendo su anterior compañera en el proceso y probablemente alguno de los planetas del sistema de Matusalén.
Con el tiempo, la estrella capturada evolucionó hasta que al cabo de unos diez mil millones de años agotó todo el hidrógeno de su núcleo y se expandió para formar una gigante roja, como le ocurrirá al Sol dentro de unos cinco mil millones de años. Cuando esto ocurrió, esta estrella probablemente creció tanto como para empezar a verter parte de su envoltura sobre la estrella de neutrones. Esto provocó que la estrella de neutrones rotara cada vez más rápido, por la transferencia de momento angular, corvintiéndose así en el púlsar de milisegundos que hoy conocemos. Al perder sus capas externas la gigante roja se convirtió en la enana blanca que observamos a día de hoy y mientras tanto el planeta Matusalén siguió su larga órbita sin ser perturbado.
Referencias:
Sigurdsson, S. et al, 2003, "A Young White Dwarf Companion to Pulsar B1620-26: Evidence for Early Planet Formation". Science. 301 (5630), doi:10.1126/science.1086326
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