Descubren un nuevo vínculo entre el agua y la formación de los planetas

Los orígenes, de la vida, del universo, de las estrellas, de las moléculas… De todo lo que nos rodea, son uno de los objetos de estudio más frecuente para los científicos. Y los planetas no podían escapar de ello. Y en un reciente estudio, publicado en Nature Astronomy, un equipo internacional de científicos, liderados por Stefano Facchini, ha dado con una nueva clave sobre el nacimiento de los planetas: el agua.

Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el gran telescopio del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en inglés), los autores han encontrado vapor de agua en el disco que rodea una estrella joven, exactamente en la región donde se pueden estar formando planetas. El agua es un ingrediente clave para la vida en la Tierra y también se cree que desempeña un papel importante en la formación de planetas. Sin embargo, hasta ahora, nunca se había podido identificar cómo se distribuye el agua en un disco frío y estable, el tipo de disco que ofrece las condiciones más favorables para que se formen planetas alrededor de las estrellas.

"Nunca había imaginado que pudiéramos capturar una imagen de océanos de vapor de agua en la misma región donde probablemente se está formando un planeta – explica Facchini en un comunicado -. Las observaciones revelan al menos tres veces más agua que en todos los océanos de la Tierra en el disco interior de la joven estrella similar al Sol HL Tauri, situada a 450 años luz".

Las observaciones realizadas con ALMA permiten a los astrónomos determinar la distribución del agua en diferentes regiones del disco. Allí se crean huecos en forma de anillos en discos ricos en gas y polvo al orbitar cuerpos jóvenes parecidos a planetas a medida que recogen material y crecen. Esto sugiere que este vapor de agua podría afectar la composición química de los planetas que se forman en esas regiones.

"Es realmente notable que podamos no sólo detectar sino también capturar imágenes detalladas y determinar la presencia de vapor de agua a una distancia de 450 años luz de nosotros", añade el coautor Leonardo Testi.

Detectar la presencia de agua con un telescopio terrestre no es tarea fácil, ya que el abundante vapor de agua en la atmósfera de la Tierra degrada las señales astronómicas. El telescopio ALMA, está ubicado en el desierto de Atacama, a unos 5.000 metros de altura y fue construido en un ambiente alto y seco específicamente para minimizar esta degradación, proporcionando condiciones de observación excepcionales.

"Hasta la fecha, ALMA es la única instalación capaz de detectar el agua en un disco frío de formación de planetas - señala Elizabeth Humphreys , coautora del estudio -. Es realmente emocionante presenciar directamente, en una imagen, cómo se liberan moléculas de agua de partículas de polvo helado”.

Los granos de polvo que forman un disco son las semillas de la formación de planetas, colisionando y agrupándose en cuerpos cada vez más grandes que orbitan alrededor de la estrella. Los astrónomos creen que donde hace suficiente frío como para que el agua se congele en partículas de polvo, estas partículas se adhieren entre sí de manera más eficiente, un lugar ideal para la formación de planetas.

"Nuestros resultados muestran cómo la presencia de agua puede influir en el desarrollo de un sistema planetario, tal como lo hizo hace unos 4.500 millones de años en nuestro propio Sistema Solar", confirma Facchini.

Con las mejoras que se realizarán en ALMA y el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO que entrarán en funcionamiento dentro de la próxima década, la formación de planetas y el papel que desempeña el agua en ella serán más claros que nunca. En particular, METIS, el generador de imágenes y espectrógrafo ELT de infrarrojo medio, brindará a los astrónomos vistas incomparables de las regiones internas de los discos de formación planetaria, donde se forman planetas como la Tierra. Este conocimiento nos dará las claves y la cronología de los sistemas donde puede encontrarse no solo agua, también vida.