DISCOS PROTOPLANETARIOS: ¿CUÁNTO TARDA UN SISTEMA PLANETARIO EN FORMARSE?

Permitidme que os recuerde las palabras que escribí en mi artículo “El origen del Sistema Solar”, http://www.robertopascua.com/?p=534, publicado el 6 de junio de 2012.

“Fijaos qué argumento más simple: hace algo más de 4.500 millones de años, en algún lugar del extrarradio de la Galaxia, una nube de gas y polvo comenzó a contraerse, quizás debido a la onda expansiva de alguna explosión estelar relativamente cercana. Muy poco tiempo después, esa nube se había transformado en un disco y, apenas unas pocas decenas de millones de años más tarde, en una nueva estrella a la que acompañaban innumerables objetos más fríos, orbitándola. Nacía así nuestro Sistema Solar”.

Aunque pensamos que las cosas debieron ocurrir de manera parecida a como os cuento en el párrafo anterior para el caso de nuestro Sistema Solar y, por añadidura, para el caso del resto de sistemas solares que observamos, recuerdo que en mi artículo de junio os hacía notar que aún quedan muchas dudas y misterios por resolver en esta teoría que, a grandes rasgos, fue esbozada por Inmanuel Kant (1724-1804) y por Pierre Simon de Laplace (1749-1827). Laplace llegó a defender la teoría ante el gran Napoleón quien, al terminar, le hizo notar que no había mencionado la palabra Dios en ningún momento durante su explicación del origen de nuestro mundo. A esto, Laplace respondió “Señor, no tuve necesidad de tal hipótesis”.

El caso es que la teoría no nos explica cuál era el tamaño de la nube protosolar, por qué colapsó (si fue por un proceso externo, la explosión de una supernova cercana cuya onda expansiva provocara el colapso de la nube protoplanetaria; o bien, si fue por la propia gravedad de la nube). Uno de los puntos que tampoco aclara la teoría es precisamente el punto en el que me quería detener en este artículo: cuánto tiempo pasó desde el inicio del colapso hasta llegar al Sistema Solar que vemos hoy en día y, por extrapolación, cuanto tiempo pasa desde el inicio del colapso de una nube cualquiera, hasta la formación de un disco protoplanetario y los posteriores planetas.

La mayoría de los astrónomos tiene la idea de que este proceso dura unos pocas decenas de millones de años. No es mucho tiempo a escala astronómica, donde el patrón es la vida del Universo, estimada en 13.700 millones de años. Pero resulta complicado poder deducir si este tiempo tiene sentido realmente o no. Uno podría pensar que cuando observa distintas estrellas rodeadas por nubes o discos protoplanetarios, se encuentra con distintos momentos en la evolución de una nube protoplanetaria: en algunos casos la nube está recién formada, en otros casos, la estrella se muestra ya con un disco claramente definido. En otros casos, el disco casi ha desaparecido y uno podría pensar que esa estrella se encuentra ya en la fase final de la formación de un sistema planetario. Pero de esas observaciones, poco podemos deducir en cuanto a tiempos de formación de planetas.

Para aumentar más el caos reinante, recientemente un equipo de astrónomos ha asistido a un fenómeno que pone en entredicho todo lo que sabemos en cuanto a la formación de sistemas planetarios. Los astrónomos empezaron a observar hace tres años una joven estrella situada a 450 años luz de la Tierra, que poseía un disco de polvo caliente, señal inequívoca de que la estrella estaba en una de las fases de formación de planetas. La sorpresa ha venido cuando, en tan solo 3 años, ese disco de polvo desapareció. Un proceso que, según nuestras teorías actuales debería durar decenas de millones de años, se completó en tal sólo tres años.

Se sabía que la estrella en cuestión, TYC 8241 2652 1, poseía un disco o una nube protoplanetaria gracias a la detección que realizó el satélite espacial IRAS en los años 80 de grandes cantidades de radiación infrarroja emitida por el propio disco. El proceso es muy simple: el disco de polvo absorbe radiación proveniente de la estrella y la emite en forma de calor, en forma de radiación infrarroja. Se trata de una estrella muy similar al Sol, visible a simple vista en la constelación del Centauro.

Los científicos, que han publicado su trabajo en la revista Nature, explicaban que se quedaron tan sorprendidos como si, de repente, como si de un truco de magia se tratara, los anillos de Saturno desaparecieran ante sus ojos. Este trabajo podría significar que los planetas se forman mucho más rápido de lo que se pensaba con anterioridad. La escala de tiempos que manejamos va desde cientos de miles de años hasta decenas de millones de años. Pero nunca pensamos en que la formación de un sistema planetario pudiera ser tan rápida como para ser seguida en directo por los científicos.

Cuando en 2008 volvieron a observar la estrella, comprobaron que los niveles de radiación infrarroja emita por el disco era el mismo que el emitido durante los años 80, cuando IRAS detectó la nube en esta estrella. Sin embargo, en las mediciones realizadas en 2009, el patrón de emisión de radiación infrarroja había cambiado enormemente: las emisiones se habían reducido en casi dos tercios. En 2010 volvieron a medir, esta vez con el telescopio espacial WISE, de NASA, y comprobaron con sorpresa que el disco había desaparecido. Este hallazgo fue, además, confirmado por otros equipos de astrónomos que trabajaban con el telescopio japonés AKARI y con el PACS de la ESA.

Ahora les queda una ardua tarea a los astrónomos: repasar todas las medidas realizadas en 1983 por el IRAS y realizar nuevas medidas de las mismas regiones del cielo para comprobar si esta desaparición instantánea de un disco protoplanetario se ha dado en más ocasiones en nuestro vecindario.


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