Los discos de formación de planetas son sitios de actividad caótica. Ahora parece que el proceso implica un reciclaje que destruye el agua de un disco, no sólo porque los planetas se fusionaron para formar mundos más grandes. Esa es la conclusión de los científicos que estudian los datos del JWST del archivo de nacimiento de planetas llamado d203-506 en la Nebulosa de Orión.
Los datos que analizaron mostraron que la misma cantidad de agua que todos los océanos de la Tierra se creó y se repuso en un período de tiempo relativamente corto: alrededor de un mes. Según la codirectora Else Peters de la Western University de Canadá, este proceso es relativamente fácil de rastrear en un disco protoplanetario. «Este hallazgo se basa en una pequeña parte de nuestros datos espectroscópicos», dijo. «Estoy emocionado de tener más datos y no puedo esperar a ver qué más podemos encontrar».
La Nebulosa de Orión es una vasta región activa de formación de planetas y estrellas y el disco protoplanetario d203-506 está a unos 1.350 años luz de la Tierra. Los astrónomos estudian la nebulosa para comprender todos los aspectos del nacimiento de estrellas porque allí hay muchas estrellas que nacen. Además, muchos están rodeados por discos de gas y polvo llamados discos protoplanetarios (abreviados como proplanetas). Esas regiones son lugares excelentes para observar los procesos de formación de planetas, especialmente el espacio entre las estrellas jóvenes y sus discos.
Ciclo del agua de una problita.
Todos sabemos que el agua es un ingrediente esencial para la vida. Ciertamente jugó un papel en la creación y el mantenimiento de la vida en nuestro planeta. Resulta que el agua es una parte importante de los ingredientes de un proplyd. En el incipiente sistema solar, mucho antes de que se formaran planetas, había agua por todo nuestro proplano, principalmente en forma helada, bloques de hielo o encerrada dentro de asteroides y planetas. También es interestelar.
La mayor parte del agua de la Tierra llegó al planeta en formación durante millones de años. Se derritió o desgasificó para formar los océanos, ríos y lagos que vemos hoy. Pero parte del agua en el disco natal de nuestra computadora puede haber pasado por un ciclo de «congelación-descongelación» dentro del disco. Eso sucedió cuando el sistema solar todavía era un disco de gas y polvo. Básicamente, el agua se destruye y luego se regenera a temperaturas más altas.
Ya no vemos ese efecto en nuestro sistema. Pero los astrónomos pueden apuntar telescopios a otros planetas para ver si allí ocurre el mismo proceso. Eso es lo que hicieron Peters y su equipo. Usaron JWST para observar d203-506. Allí, estrellas jóvenes y brillantes inundan las regiones cercanas de la hélice con intensa radiación ultravioleta. Los rayos UV descomponen las moléculas de agua para formar moléculas de hidroxilo y ese proceso emite luz infrarroja. JWST puede buscar esa luz y decir cuánto hidroxilo hay en la nube de nacimiento. El equipo estima que el proceso en d203-506 está drenando y reponiendo los océanos de la Tierra cada mes.
Influencias de la formación del sistema solar
El sistema d203-506 está actualmente formando nuevos mundos, pero comenzó como una nube de gas y polvo sin estrella. Así comenzó nuestro propio sistema solar como una nube de gas y polvo hace 4.500 millones de años. La nube a partir de la cual se formó era una nebulosa fría y oscura que contenía cierta cantidad de hielo de agua o material acuoso. Algo hizo que la nube se fusionara en una región de mayor densidad y continuó contrayéndose sobre sí misma bajo la fuerza de la gravedad. La temperatura aumentó y, finalmente, comenzó a formarse una protoestrella. La radiación ultravioleta del Sol irradió la nube natal y esto condujo a un proceso similar de destrucción y reposición de agua. El calor y la radiación del Sol también obligaron a elementos más ligeros a migrar a regiones más frías del sistema.
Por lo tanto, d203-506 es un excelente análogo para estudiar el ciclo del agua en el incipiente Sistema Solar. Según estos datos del JWST, el agua de los océanos de la Tierra puede haber pasado por un proceso similar. Con el tiempo, esa agua dio paso a planetas y cuerpos helados, que ayudaron a formar los mundos del Sistema Solar.
Los cuerpos helados del sistema solar exterior no experimentaron los mismos extremos de calor, extinción y reposición. Esto se debe a que se han alejado (o ya lo han hecho) demasiado para tener el mismo efecto que la radiación del Sol. Esta es una de las razones por las que los científicos planetarios también están interesados en tomar muestras de esos cuerpos distantes. Sus hielos de agua «primordiales» son un buen modelo de cómo eran las condiciones en la nebulosa original antes de que se formaran el Sol y los planetas.
Para más información
Investigadores han encontrado océanos de agua perdidos en la Nebulosa de Orión durante un mes
OH como sonda de la circulación de agua caliente en discos de formación de planetas (presione enlace)
OH como sonda de la circulación de agua caliente en discos de formación de planetas (enlace arXiv)
«Amateur Internet empollón. Twitter aficionado. Introvertido típico. Experta en café. Amante de la cerveza. Alimentos aficionado.»
