19 de julio de 2013

Nieve, estrellas y... ¿vida?

En las montañas de nuestro planeta existe un fenómeno meteorológico denominado línea de nieve. Se forma a gran altitud donde las bajas temperaturas hacen que la humedad del aire se solidifique en forma de nieve, creando en las montañas una capa blanca perfectamente delimitada y, si la temperatura bajase todavía más, también podríamos tener líneas de nieve de los demás elementos que componen la atmósfera.

En un sistema planetario donde haya una nube que contenga agua, cuando la temperatura descienda lo suficiente, esas moléculas de agua formarán nieve, creando por tanto, una línea de nieve en el sistema planetario.

Nieve de monóxido de carbono

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha detectado por primera vez la línea de nieve del monóxido de carbono alrededor de una estrella, concretamente TW Hydra, una joven estrella situada a 175 años luz de la Tierra en la constelación de Hidra. El resultado ha sido publicado en la revista Science Express.

Concepción artística que muestra la línea de nieve en TW Hydrae; podemos ver granos de polvo cubiertos de agua helada en la parte interior del disco (entre 4,5 y 30 unidades astronómicas, en azul) y granos de polvo recubiertos con hielo de monóxido de carbono en la parte externa del disco (>30 unidades astronómicas, en verde). La transición de azul a verde marca la línea de nieve del monóxido de carbono. Créditos: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

En nuestro sistema solar, la línea de nieve del agua se sitúa entre Marte y Júpiter, mientras que la del monóxido de carbono, comienza en la órbita de Neptuno. Por sus características, TW Hydra se convertirá en una estrella muy similar al Sol, por lo que este hallazgo nos ofrecería datos sobre cómo pudo ser la más temprana infancia de nuestro Sol.

Según afirma Chunhua "Charlie" Qi, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, EE.UU), “ALMA nos ha proporcionado la primera imagen real de una línea de nieve en torno a una estrella joven, los cual es extremadamente emocionante, ya que esto nos habla de un periodo muy temprano en la historia de nuestro Sistema Solar”. Con estos datos en la mano, se podrán ver detalles sobre las líneas de nieve de un sistema planetario similar al nuestro.

Nieve y formación planetaria

Esta nieve crea una capa a modo de pegamento acolchado que hace que los choques entre planetesimales no termine con la desintegración de estos, pudiendo crecer con mayor facilidad y de esta forma crear planetas, cometas y asteroides. Además, la nieve aumenta la masa sólida del conjunto acelerando el proceso de formación.

Imagen obtenida con ALMA que muestra en color verde la región en torno a la estrella TW Hydrae (en el centro) en la que se forma la nieve de monóxido de carbono. El círculo azul representa la órbita de Neptuno si la comparásemos con el tamaño de nuestro Sistema Solar. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Dado que a medida que avanzamos desde la línea de nieve, la composición química de los elementos sólidos cambia debido a la disminución de la temperatura ya que permite la congelación de más elementos, esa podría ser la clave de la distina composición de los planetas, dependiendo de cuán alejados se encuentre del inicio de la línea de nieve.

La chispa de la vida

La nieve de monóxido de carbono podría tener consecuencias astrobiológicas, ya que esta molécula es necesaria para forma metanol, fundamental en las moléculas orgánicas complejas esenciales para la vida. Dado que los cometas se forman en regiones alejadas de la estrella, si por esa zona hubiese nieve de monóxido de carbono, los cometas la transportarían hasta planetas más interiores plagando a estos de la "chispa de la vida".

Concluyendo en palabras de Michiel Hogerheijde, del Leiden Observatory (Países Bajos), "para estas observaciones tan solo utilizamos 26 de las 66 antenas que componen el total de ALMA. En otras observaciones de ALMA ya hay indicios de líneas de nieve alrededor de otras estrellas, y estamos convencidos de que futuras observaciones, con todo el conjunto de antenas, revelarán mucho más y proporcionarán mucha más información reveladora sobre la formación y evolución de los planetas. Espere y verá”.
Esta investigación se presenta en el artículo que aparece en el número del 18 de julio de 2013 en la revista Science Express.

El equipo está compuesto por C. Qi (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.); K. I. Öberg (Departamentos de Química y Astronomía, Universidad de Virginia, EE.UU.); D. J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.); P. d’Alessio (Centro de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, México); E. Bergin (Departamento de Astronomía, Universidad de Michigan, EE.UU.); S. M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.); G. A. Blake (División de Ciencias Geológicas y Planetarias, Instituto Tecnológico de California, EE.UU.); M. R. Hogerheijde (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos); y E. F. van Dishoeck (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Alemania).
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