29 de agosto de 2014

Así nacen los planetas


El telescopio espacial Spitzer (NASA) ha detectado una erupción de polvo alrededor de una estrella joven, posiblemente como resultado de una sucesión de choques entre grandes asteroides. Este tipo de colisiones pueden ser el preludio de formación de planetas.

En esta nueva investigación, Spitzer puso su punto de mira infrarroja en la estrella NGC 247-ID8, situada a unos 1.200 años luz en dirección a la constelación de Vela. Ya en observaciones anteriores se habían registrado variaciones en la cantidad de polvo alrededor de la estrella, pudiendo ser debido a impactos asteroidales.

"Creemos que dos grandes asteroides chocaron entre sí, creando una enorme nube de fragmentos de tamaño similar al de la arena fina que ahora se están rompiendo en pedazos a sí mismos", afirma Meng.

Esperando el gran impacto

La estrella se ha seguido analizando con la esperanza de presenciar un impacto todavía más grande, paso clave en el nacimiento de un planeta terrestre. Fue un equipo de astrónomos liderado por Huan Meng de la University of Arizona (Estados Unidos) el que recurrió a Spitzer para observar la estrella con regularidad y detectar uno de esos impactos mayores.

Ocurrió que cuando el Sol se topó en el camino de NGC 2574-ID8, Spitzer tuvo que dejar de observar la zona para proteger sus sensores. Cinco meses después volvieron a observar la estrella y el equipo de científicos se sorprendió por los datos que estaban recibiendo. El gran choque que estaban esperando se había producido.

Imagen 1: Concepción artística del choque de dos grandes asteroides basado en los datos aportados por el telescopio espacial Spitzer analizando los alrededores de la estrella NGC 2547-ID8. Créditos: NASA/JPL-Caltech.

"No sólo asistimos a lo que parecen ser los restos de un enorme choque, sino que hemos sido capaces de realizar un seguimiento de cómo está evolucionando", comenta Kate Su de la University of Arizona (Estados Unidos) y co-autora del estudio. "Spitzer es el mejor telescopio para el monitoreo de estrellas con regularidad y precisión en los pequeños cambios en la luz infrarroja durante meses e incluso años”, añade.

Ahora una espesa nube de restos polvorientos está orbitando la estrella en la zona donde se forman los planetas rocosos. A medida que los científicos observan el sistema, la señal infrarroja de esta nube varía. Por ejemplo, cuando la nube alargada nos enfrenta y vemos una porción mayor de su superficie, la señal es mayor; por el contrario, cuando la cabeza o la cola de la nube están a la vista, se observa menos luz infrarroja. Estudiando estas oscilaciones, el equipo está adquiriendo datos lo suficientemente precisos como para detallar los procesos de estas colisiones que dan lugar a planetas rocosas como la Tierra.

"Estamos observando cómo la formación de planetas rocosos está sucediendo justo en frente de nosotros", dice George Rieke, de la University of Arizona (Estados Unidos) co-autor del estudio. "Es una oportunidad única para estudiar este proceso en tiempo casi real."

Imagen 2: Gráfico que muestra la erupción de polvo alrededor de la estrella NGC 2547-ID8. La parte en la que no hay datos corresponde al período en el que Spitzer tuvo que dejar de observar debido al paso del Sol por el campo de visión. Créditos: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Los planetas rocosos nacen a partir del polvo que circunda entorno a estrellas jóvenes. Las motas de polvo se unen entre sí por contacto electrostático y posteriormente por atracción gravitatoria para así ir aumentando su tamaño hasta formar cuerpos asteroidales. Aunque estos a menudo son destruidos, los que sobreviven se transforman en proto-planetas.

Pasados unos 100 millones de años, los objetos han crecido y evolucionado lo suficiente como para convertirse en planetas rocosos.

El trabajo continúa

De todos modos no es la primera vez que Spitzer observa colisiones asteroidales fuera de nuestro sistema solar. No obstante sí que es la primera vez que los científicos observan el antes y el después de estos choques. Esta nueva visión ofrece en directo el violento proceso de formación de planetas rocosos.

El equipo continúa analizando la estrella para ver cuánto tiempo duran estos elevados niveles de polvo, lo que ayudará a calcular la frecuencia con la que este tipo de eventos suceden en otras estrellas y poder ver más inicios de colisiones en otros sistemas.
Los resultados de este estudio se publicaron en la revista Science el 28 de agosto con el título “Large impacts around a solar-analog star in the era of terrestrial planet formation”.

El equipo de investigación está formado por Huan Y. A. Meng (Lunar and Planetary Laboratory de la University of Arizona, Estados Unidos; Department of Planetary Sciences de la University of Arizona, Estados Unidos), Kate Y. L. Su (Steward Observatory and Department of Astronomy de la University of Arizona, Estados Unidos), George H. Rieke (Lunar and Planetary Laboratory de la University of Arizona, Estados Unidos; Department of Planetary Sciences de la University of Arizona, Estados Unidos; Steward Observatory and Department of Astronomy de la University of Arizona, Estados Unidos), David J. Stevenson (Division of Geological and Planetary Sciences del California Institute of Technology), Peter Plavchan (NASA Exoplanet Science Institute del California Institute of Technology; Missouri State University, Estados Unidos), Wiphu Rujopakarn (Steward Observatory and Department of Astronomy de la University of Arizona, Estados Unidos; Department of Physics de la Chulalongkorn University, Tailandia; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe de la University of Tokyo, Japón), Carey M. Lisse (Space Department de la Johns Hopkins University, Estados Unidos), Saran Poshyachinda (National Astronomical Research Institute of Thailand dentro del Ministry of Science and Technology, Tailandia) y Daniel E. Reichart (Department of Physics and Astronomy de la University of North Carolina en Chapel Hill, Estados Unidos).
Artículo científico:

Nota de prensa:

Referencias:

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