Nota del editor: Este post invitado fue escrito por Andy Tomaswick, un ingeniero eléctrico que sigue la ciencia y la tecnología espacial.
Como el aclamado astrónomo Carl Sagan señaló una vez: "Todos estamos hechos de material estelar". También lo son las multitudes de planetas extrasolares que actualmente se están descubriendo a un ritmo impresionante. Lo que Sagan quiso decir es que todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, comúnmente conocidos como "metales" para los astrofísicos, deben crearse en los hornos interiores de las estrellas. Pero a las estrellas les lleva tiempo crear estos elementos más pesados, y dado que son necesarios para iniciar planetas, esos períodos de tiempo podrían tener un gran impacto en la formación del sistema solar.
Una nueva investigación dirigida por la Universidad de Copenhague con la ayuda del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica arroja algo de luz sobre esos períodos de tiempo. En un artículo presentado recientemente en una reunión de la American Astronomical Society, Lars Buchhave y su equipo seleccionaron más de 150 estrellas con sistemas planetarios conocidos que fueron catalogados por la misión Kepler de la NASA. Luego estudiaron el contenido de metal de estas estrellas y el tamaño de los planetas en sus sistemas solares. Lo que encontraron fue que los planetas gigantes gaseosos tenían más probabilidades de formarse alrededor de estrellas ricas en metales, mientras que los planetas terrestres tenían la misma probabilidad de formarse alrededor de estrellas ricas en metales o pobres en metales.
Como explica el equipo, la razón de esto encaja perfectamente en el modelo de “formación de núcleo” de formación planetaria. Cada gigante de gas tiene un núcleo de metal alrededor del cual se acumulan hidrógeno y helio. Sin embargo, si no hay un núcleo para recolectar, los elementos más ligeros serán arrastrados por los vientos estelares mientras la estrella aún es relativamente joven. Si una estrella tiene un contenido de metal lo suficientemente alto, sus planetas potenciales podrían formar un núcleo metálico grande rápidamente, antes de que los vientos hagan su trabajo. El núcleo atraerá gravitacionalmente el gas restante hacia sí mismo y nacerá un nuevo gigante gaseoso.
Por otro lado, la formación de planetas terrestres no depende del helio y el hidrógeno y, por lo tanto, no está sujeta a las mismas limitaciones de tiempo. Si una estrella tiene un contenido de metal más bajo, podría tomar más tiempo formar planetas terrestres, pero todos los ingredientes aún están allí. Esencialmente, no hay un límite de tiempo superior para que se forme un planeta terrestre, mientras que un gigante gaseoso debe desarrollarse rápidamente para mantener su hidrógeno y helio atrapados dentro del sistema solar.
Como toda buena investigación, estos resultados abren muchas más preguntas. ¿Qué tan rápido debe formarse el núcleo de un gigante gaseoso antes de perder su material? ¿Son los planetas terrestres mucho más comunes debido a sus mayores escalas de tiempo de creación y más numerosas estrellas madre potenciales? El trabajo futuro en sistemas planetarios extrasolares podría ayudar a proporcionar más respuestas.
Título de imagen principal: La concepción de este artista muestra una estrella recién formada rodeada por un disco giratorio protoplanetario de polvo y gas. Crédito: Universidad de Copenhague / Lars Buchhave
Fuente: Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica
