Cómo es la ‘línea de hielo’ que determina los planetas

Utilizando el radiotelescopio ALMA, un equipo internacional de astrónomos ha observado la ‘linea de agua’ que separa la región donde el agua se encuentra en estado gaseoso y en estado sólido (hielo) en el disco de gas y polvo que rodea a una estrella recién formada. Se piensa que el hielo debe jugar un papel fundamental en la formación y posterior desarrollo de los planetas.

Como arena de la playa

Los sistemas planetarios, como nuestro sistema solar, se forman en los discos de gas y polvo que quedan rodeando a las estrellas jóvenes poco después de su formación. Inicialmente el polvo contenido en esos discos está constituido por pequeñas partículas sólidas (menores que granos de arena de playa) que deben aglutinarse entre sí, formando cuerpos sólidos progresivamente mayores, hasta poder dar lugar a planetas como la Tierra.
Experimentos realizados en laboratorio con análogos de granos de polvo interestelar indican que el agua en forma de hielo es un actor importante en el proceso de crecimiento de estas partículas sólidas.
En efecto, se piensa que la presencia de una capa de agua helada recubriendo los granos podría actuar como un catalizador, ayudando a que éstos comiencen a unirse dando lugar a partículas de mayor tamaño. La repetición de este proceso durante un largo periodo de tiempo podría constituir la primera etapa en la formación de los planetas, tanto los del sistema solar como los exoplanetas que orbitan en torno a estrellas diferentes del Sol.

Estudio profundo

Para asegurarse de que este mecanismo tiene lugar realmente en los discos protoplanetarios es preciso estudiar esos mantos de hielo de los granos interestelares y medir la abundancia de agua en ellos, una tarea nada sencilla pues estos hielos, a muy bajas temperaturas, tan sólo emiten algo de radiación en el rango de las ondas submilimétricas o infrarrojas.
También, es de sumo interés medir el tamaño de los granos en diferentes regiones de un disco circunestelar tratando de averiguar si los granos van creciendo en algunas regiones concretas. Por ejemplo, ya se tienen indicios de que tales granos son más gruesos en las partes ecuatoriales de los discos donde las temperaturas son menores.

Dos regiones

Las estrellas recién formadas, todavía sin estabilizar, se caracterizan por presentar grandes y violentas erupciones que ocasionan cambios irregulares en su luminosidad y bruscas alteraciones en su entorno. Los episodios eruptivos van seguidos de otros períodos más largos de inactividad o calma.
Un equipo internacional de astrónomos liderado por Lucas Cieza (Universidad Diego Portales de Chile) en el que participa Héctor Cánovas de la Universidad Autónoma de Madrid, ha utilizado recientemente el potente radiotelescopio gigante ALMA (especializado en ondas submilimétricas) para observar indicios de hielo en el disco que rodea a una de tales estrellas jóvenes y variables en la constelación de Orión, la designada como V883 Ori. Las observaciones fueron realizadas poco tiempo después de que la estrella sufriera un episodio de intensa actividad eruptiva.

Cómo se compone la “línea de hielo”

Las imágenes obtenidas muestran nítidamente un disco con una zona interna brillante rodeada de un halo mucho más tenue. El análisis de las observaciones indica que la brillante zona interna está compuesta mayoritariamente por partículas de polvo pequeñas (con tamaños menores de un milímetro de tamaño), mientras que la zona externa (el halo) está compuesta por partículas de mayor tamaño (de al menos unos pocos milímetros).
La temperatura estimada para la región interna permite al agua permanecer en fase gaseosa, mientras que en la zona exterior el agua debe encontrarse helada; la línea imaginaria que separa estas dos regiones anulares bien diferenciadas es conocida por los estudiosos de la formación de planetas como la ‘línea de hielo’ (en inglés se utiliza el término ‘snow line’, literalmente ‘línea de nieve’).

Fuente: El Mundo