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La formación de planetas es uno de los procesos que estudia la astrofísica utilizando herramientas como el Telescopio Espacial James Webb (JWST, por su sigla en inglés), el instrumento de observación más poderoso que se ha desarrollado para estos fines.
Entre el descubrimiento de galaxias distantes y agujeros negros, los científicos que dedican su vida a analizar el espacio también identifican puntos en los que podrían empezar a formarse planetas.
Un grupo de científicos, dentro de los que se encuentran seis colombianos, tres de ellos de la Universidad de Antioquia, acaban de publicar el descubrimiento de un disco protoplanetario, como se conoce a estos puntos en los que se podrían desarrollar planetas o galaxias. Lo sorprendente es que se trata de un disco con características muy diferentes a las que los astrofísicos están acostumbrados a observar.
“A diferencia de la mayoría de los discos de formación de planetas cercanos, donde el vapor de agua domina las regiones internas, este disco es sorprendentemente rico en dióxido de carbono (CO₂)”, explica Jenny Frediani, estudiante de doctorado del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo y líder de la investigación, en un comunicado de esa institución.
Como explica la universidad, los discos en los que se desarrolla la formación de planetas suelen ser ricos en agua. Estos discos suelen estar compuestos por una estrella formada recientemente a partir de gases. Tras formarse, la estrella crea un disco alrededor suyo en el que eventualmente podrían formarse planetas.
Ese proceso suele ser abundante en agua, que se congela y luego, al acercarse a la estrella, se evapora. En este disco, el agua es casi indetectable, según reportó el estudio.
La reciente investigación, publicada en Astronomy & Astrophysics, plantea una composición química completamente diferente a la que se ha reportado hasta ahora en este tipo de discos. “Esto desafía los modelos actuales de la química y la evolución de los discos, ya que los altos niveles de dióxido de carbono en relación con el agua no pueden explicarse fácilmente mediante los procesos estándar de evolución de los discos”, dice Frediani en el comunicado.
Maria-Claudia Ramirez-Tannus, líder de Entornos Ultravioleta Extremos, la colaboración científica que realizó el hallazgo, es una de las investigadoras colombianas que participó. Según dijo a la Universidad de Estocolmo, este reporte “revela cómo los entornos de radiación extrema, comunes en las regiones de formación estelar masiva, pueden alterar los componentes básicos de los planetas. Dado que la mayoría de las estrellas, y probablemente la mayoría de los planetas, se forman en estas regiones, comprender estos efectos es esencial para comprender la diversidad de las atmósferas planetarias y su potencial de habitabilidad”.
Dos profesores y un estudiante de doctorado de la Universidad de Antioquia (Germán Chaparro, Pablo Cuartas-Restrepo y Sebastian Hernández), también participaron. De acuerdo con la UdeA, “su contribución se centró en el desarrollo de modelos termoquímicos radiativos que simulan el comportamiento de los discos protoplanetarios en ambientes con alta radiación. Estos modelos, que combinan procesos físicos y químicos bajo la influencia de la radiación, permiten entender con mayor detalle las condiciones en las que surgen y evolucionan los sistemas donde se forman los planetas”.
Como destaca la investigadora, este tipo de investigaciones no solo revelan detalles sobre el disco protoplanetario analizado, sino que aportan pistas para el estudio de otros sistemas de planetas.
“El estudio de los discos protoplanetarios es en parte una mirada hacia nuestra propia historia planetaria y a la de todos los planetas del Universo. Sin embargo, todavía guardan muchos secretos que solo podremos revelar con observaciones con telescopios de última tecnología y a través de modelos astrofísicos que tienen en cuenta desde interacciones atómicas hasta la formación de sistemas planetarios de cientos de unidades astronómicas”, indica el profesor Chaparro en un comunicado de la UdeA.
Con estas pistas, la ciencia podrá empezar a observar otros procesos de formación planetaria, ahora analizando nuevas características físicas y químicas. De esta manera, buscarán explicar las concentraciones altas de CO₂ que se encuentran el disco protoplanetario reportado.
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