732. Observan la primera cota de nieve extraterrestre

19 Jul

Rodea a una joven estrella que está empezando a formar su sistema solar a 175 años luz de la Tierra.

Observan la primera cota de nieve extraterrestre

BILL SAXTON/ALEXANDRA ANGELICH, NRAO/AUI/NSF
Recreación artística de la cota de nieve alrededor de la estrella TW Hydrae
Observan la primera cota de nieve extraterrestre

La línea de nieve comparada con la órbita de Neptuno

Un grupo internacional de astrónomos acaba de obtener, por primera vez en la historia de la exploración planetaria, la imagen de la cota de nieve alrededor de una joven estrellaque está empezando a formar su propio sistema solar. El logro ha sido posible gracias a los instrumentos del telescopio ALMA (Atacama Large Millimiter/submillimeter Array), en Chile. Se cree que esa “frontera de hielo” juega un papel esencial en la formación y en el “maquillaje químico” de los planetas que se forman alrededor de estrellas muy jóvenes. Los resultados de esta investigación acaban de publicarse en Science Express.

Aquí, en la Tierra, las cotas de nieve se encuentran en las zonas más altas, donde las bajas temperaturas hacen que la humedad atmosférica se congele. De la misma forma, se piensa que las cotas de nieve también se forman alrededor de las estrellas jóvenes, en las regiones más alejadas del disco de material a partir del cual esas estrellas se formaron. Sin embargo, si la distancia es la adecuada, algunas de las moléculas presentes pueden congelarse y convertirse en auténticos copos de nieve.

Lo primero en congelarse es el agua, seguida por otros gases, como el metano o el dióxido de carbono, que se van distribuyendo en círculos concéntricos alrededor de la estrella en forma de anillos de motas de polvo congeladas, la materia prima a partir de la cual se forman después los planetas.

Los astrónomos creen que las cotas de nieve juegan un destacado papel en la formación de nuevos sistemas planetarios. De hecho, ayudan a los granos de polvo, cubriéndolos con una coraza helada y evitando que se destruyan en múltiples y pequeñas colisiones entre ellos. En lugar de eso, el hielo actúa como una suerte de “pegamento” que favorece su unión y que, por lo tanto, incrementa la cantidad de materiales sólidos disponibles, algo que acelera la posibilidad de formación de nuevos mundos.

Y dado que existen, como hemos visto, diferentes cotas de nieve dependiendo de cuál sea el material dominante, el proceso también hace que, en cada círculo, se formen diferentes tipos de planetas.Alrededor de una estrella como el Sol, por ejemplo, la cota de nieve del agua corresponde a la órbita de Júpiter y la del monóxido de carbono a la de Neptuno.

Una imagen insólita

Lo que ALMA ha podido ver es algo insólito y jamás detectado hasta el momento: la línea de nieve alrededor de TW Hydrae, una joven estrella a 175 años luz de la Tierra. Los investigadores creen que este sistema solar en formación tiene características muy similares a las de nuestro propio sistema en su infancia, cuando apenas tenía un puñado de millones de años de edad.

“ALMA nos ha dado la primera imagen en tiempo real de una cota de nieve alrededor de una estrella joven -afirma Chunhua “Charlie” Qi, investigador del Centro de astrofísica Harvard-Smithsonian en Cambridge, Massachussetts-, lo cual es extremadamente emocionante porque nos habla sobre un periodo muy temprano de la formación de nuestro propio Sistema Solar. Ahora podemos ver detalles que antes estaban ocultos sobre las zonas de hielo de otro sistema solar, uno que es muy parecido al nuestro cuando apenas tenía diez millones de años de edad”.

Hasta ahora, la presencia de estas cotas de nieve solo se conocía por su “firma” en el espectro electromagnético, pero nunca se había podido obtener una imagen directa, por lo que su posición exacta y extensión eran desconocidas. La razón principal de no poder verlas es que las cotas de nieve se forman solo en la estrecha franja central de los discos protoplanetarios. Por encima y por debajo de esa región concreta, la radiación de la estrella calienta los gases y evita que se forme hielo.

De esta forma, la zona helada queda oculta a la observación por un envoltorio de gas caliente. Sin embargo, en esta ocasión los astrónomos han conseguido, gracias a una nueva técnica, detectar directamente una molécula que se forma únicamente en los lugares en que el monóxido de carbono se congela. Esa molécula, llamada diazenylium (N2H+) brilla en una pequeña región milimétrica del espectro y puede, por lo tanto, ser detectada por un radiotelescopio.

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