Acaban de descubrir un planeta al nacer

Un equipo de investigación internacional ha descubierto un nuevo planeta tan joven que aún no ha salido de la zona de materia donde se está formando.


Este es el protoplaneta más joven descubierto hasta la fecha. Su ubicación y los patrones de materia circundantes sugieren que un método alternativo de formación de planetas puede estar funcionando.

Los protoplanetas son pequeños cuerpos celestes a menudo considerados como embriones planetarios. Para hacernos una idea clara, generalmente se los suele comparar con la Luna en cuanto a tamaño, aunque suelen ser un poco más grandes.

Todo protoplaneta se forma tras los choques de planetesimales de un diámetro de 1 km, atraídos por la gravedad y colisionando, dando lugar a pequeños planetas de entre 100 y hasta unos 1.000 km de diámetro. Son entonces más pequeños que un planeta enano y son consecuencias de choques planetesimales.

“Las imágenes directas de protoplanetas incrustados en discos alrededor de estrellas jóvenes proporcionan la clave para comprender la formación de planetas gigantes gaseosos como Júpiter” . expresa el autor principal del  estudio Thayne Currie.

Este descubrimiento, podría ayudar a explicar las historias y características de los planetas extrasolares vistos alrededor de otras estrellas.  

De acuerdo a nuestro actual conocimiento, los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo que giran en torno a las estrellas jóvenes. Una vez formada la “semilla” del planeta, una pequeña acumulación de polvo, ésta irá agregando material y producirá un surco en el disco con la forma de su órbita. Las condensaciones aumentan hasta convertirse en planetas gigantes, que se calientan, limpian sus órbitas en el disco y posiblemente lo encorvan. El gas que permanece en el disco finalmente desaparece, dejando planetas y un disco de polvo y deshechos.

En este modelo estándar que acabamos de describir, de formación de planetas, un gran planeta gaseoso similar a Júpiter comienza como un núcleo rocoso en un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven. Este núcleo luego acumula gas del disco, creciendo hasta convertirse en un planeta gigante.   

Si bien este modelo funciona bien para los planetas del Sistema Solar, tiene problemas para explicar los exoplanetas que se han descubierto alrededor de otras estrellas a distancias mucho mayores que la órbita de Neptuno, el planeta más externo del Sistema Solar.  

“También identificamos dos estructuras ubicadas entre 430 y 580 au que son sitios candidatos para la formación de planetas” indica Currie.

No se espera que los núcleos rocosos se forman lejos de la estrella central, por lo que la acumulación de núcleos no puede impulsar la formación de planetas distantes. Una teoría sostiene que los planetas periféricos se forman cerca de la estrella central y se mueven hacia el exterior.   

Pero las nuevas observaciones que utilizan un sistema de óptica adaptativa extrema que permite que el Telescopio Subaru tome imágenes directas de objetos débiles cerca de estrellas más brillantes muestran lo que parece ser un protoplaneta en proceso de formación directamente a una distancia de 93 unidades astronómicas: más de tres veces la distancia entre el Sol y Neptuno.

El Telescopio Subaru es el telescopio insignia de 8,2 metros (320 pulgadas) del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, ubicado en el Observatorio Mauna Kea en Hawai. Lleva el nombre del cúmulo de estrellas abierto conocido en inglés como Pléyades. Se trabajaron varias tecnologías de vanguardia en el diseño del telescopio. Por ejemplo, 261 actuadores controlados por computadora presionan el espejo principal desde abajo, lo que corrige la distorsión del espejo primario causada por cambios en la orientación del telescopio. El edificio del recinto del telescopio también está diseñado para mejorar la calidad de las imágenes astronómicas al minimizar los efectos causados ​​por la turbulencia atmosférica.

El análisis de este objeto, llamado AB Aur b, muestra que un modelo simple de luz estelar reflejada por una anomalía en el disco no puede reproducir las observaciones; pero tampoco un modelo de un planeta desnudo. Los modelos de mejor ajuste indican que AB Aur b es un protoplaneta tan joven que todavía se está formando en una matriz de materia en el disco protoplanetario.

Las estructuras espirales cercanas en el disco coinciden con los modelos donde un planeta se forma directamente a partir del colapso gravitacional de la materia circundante. Este descubrimiento tiene profundas implicaciones para explicar los muchos exoplanetas periféricos observados y el modelo teórico general de formación de planetas.  

"Este estudio arroja nueva luz sobre nuestra comprensión de las diferentes formas en que se forman los planetas", dice Thayne Currie, autor principal del artículo de descubrimiento.

Referencias:

Thayne Currie. et al. Images of embedded Jovian planet formation at a wide separation around AB Aurigae. Nature 2022. https://doi.org/10.1038/s41550-022-01634-x

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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