¿Cómo armar un planeta?
Por
por Néstor Espinoza*
Es probable que más de alguna vez ud. se haya preguntado de dónde viene. Como extensión a la pregunta, ud. podría preguntarse de dónde viene nuestro planeta y, más aún, todos los planetas de nuestro Sistema Solar ¿fue azar?, ¿o somos comunes en el universo? A la fecha no hay concenso. Aún así, estudios recientes y por realizar (en especial por la misión Juno), nos podrán dar pistas de cuán bien encaminados vamos en entender esta gran pregunta de la astrofísica moderna.
Para formar una estrella y un sistema solar como el que observamos hoy necesitamos dos ingredientes (anote): gas y polvo. Harto gas y polvo (como mínimo, del orden de un 10% la masa de nuestro Sol). ¿Anotó? Bien. Probablemente se pregunte, como uno se pregunta cuando le dan recetas, para qué sirve cada ingrediente. Pues bien, el polvo, en general, en lo que ayuda es a enfriar el gas de manera que este no se “desparrame” en el espacio, ayudándolo a coagularse. Sin polvo, el gas simplemente se desparrama, tal como un queque sin polvos de hornear ni harina. Por otro lado, al mezclar gas y polvo en su receta, estos empiezan a aglomerarse ayudados por la gravedad, en una danza que focaliza la mayor parte del material en el centro formando lo que hoy vemos como nuestra estrella madre (el Sol). ¿Qué pasa con el resto del material? Éste forma un disco alrededor de la misma. Es en este disco donde empieza la “magia” para formar planetas; es por esto que a este disco usualmente le llamamos un “disco proto-planetario”.
En este disco proto-planetario hay un montón de gas que está muy caliente cerca de la estrella, pero muy frio lejos de ella. Es justamente gracias a estas condiciones que material de todo tipo empieza a condensarse, tal y como el agua en una tetera hirviendo se condensa en las gotitas de agua que ud. visualiza como “vapor” saliendo de la misma debido al choque frio de temperatura del exterior. Cerca de la estrella, como está muy caliente, solo elementos rocosos pueden condensarse; aún así, lejos de la estrella elementos como el agua pueden condensarse y adherirse a pedazos de roca. El agua condensada (y adherida a pedazos de roca) es tan importante para entender como se forman los planetas que, de hecho, los astrónomos le tenemos hasta un nombre al lugar en el que el agua puede condensarse en uno de estos discos proto-planetarios: la línea de hielo de agua (súper innovador, ¿no?).
La línea de hielo de agua es importante por varias razones, aunque para responder la pregunta que nos hicimos en el título de esta pregunta, creo que podemos reducirlas a dos. La primera es que un gran porcentaje del agua que vemos hoy en día en la Tierra, por ejemplo, llegó de material exterior: de agua condensada en pedazos de roca que eventualmente chocaron con nuestro planeta. Es decir, la Tierra era inicialmente bastante más “seca” de lo que la vemos hoy en día. Entender dónde se forma, cómo se forma y cómo se mueve esa agua condensada es, entonces, primordial si queremos entender cómo se formo la vida en nuestro planeta. La segunda (y no menos importante) razón, es por que creemos que son estas rocas con hielo las que mejor pueden adherirse entre sí, ayudando a formar los planetas gigantes que observamos hoy en día como los gigantes gaseosos de nuestro Sistema Solar. Muchos creemos que los choques entre estos pedazos de roca con hielo resultan en colisiones “constructivas”, de modo que se adhieren y van formando un grumo más y más grande hasta formar el núcleo de estos planetas que hoy observamos, los que luego acretan un montón de gas del disco protoplanetario y forman los planetas gaseosos que vemos hoy en día. Aún así, a la fecha no hemos podido “ver” esos núcleos, pues nuestros instrumentos son incapaces de llegar a ver estos directamente en los gigantes gaseosos debido a la gran cantidad de gas que los “esconde”. Aún así, la misión Juno de la NASA, que fue enviada a Júpiter al que llegó el pasado 4 de Julio, probablemente, podrá por primera vez medir la masa y composición de este, gracias a pequeñas perturbaciones en el campo gravitatorio que la misión busca detectar. Si lo logra, será un hito histórico para la Astrofísica: tendríamos acceso a entender la composición del material primordial que llevó a Júpiter ser lo que hoy es.
¿Mencioné que hace poco, de hecho, vimos por primera vez esta “línea de hielo de agua” en un disco proto-planetario? Y nada más ni nada menos que liderado por astrónomos de la Universidad Diego Portales y Universidad de Chile. Como ven, nuestro entendimiento de dónde venimos recién está comenzando.
*Néstor Espinoza – Astrónomo (PUC), Candidato a Doctor en Astrofísica (PUC) e Investigador del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) – @nespinozap