Mira, la estrella cometa

Arenales planetarios

En una investigación publicada recientemente, un grupo de astrónomos norteamericanos muestra las primeras evidencias visuales de la formación de granos de polvo en el interior de discos protoplanetarios, lo que supone un nuevo espaldarazo a la teoría convencional que explica cómo se formó el Sistema Solar hace 4.500 millones de años.

Las corrientes del espacio

En la actualidad se piensa que el Sistema Solar surgió a partir del colapso gravitatorio de una nube de gas y polvo. Debido a la rotación residual de la nube, comenzó a adquirir una forma aplastada, hasta que en el centro de esta forma primitiva surgió el Sol, y alrededor de él un disco de gas y polvo en rotación, del cual la primitiva estrella capturaba materia. A su vez, colapsos locales y nuevos discos de acreción, en los que fluye materia del disco protoplanetario hacia núcleos rocosos, formaron lo que hoy en día son los planetas.

Esta idea es muy poderosa, ya que explica por qué todos los planetas orbitan alrededor del Sol en el mismo plano (el de la eclíptica) y por qué sus movimientos de traslación y rotación tienen el mismo sentido. El primero que propuso este escenario fue el filósofo sueco Emanuel Swedenborg tan pronto como en 1734, y poco más tarde, Inmanuel Kant propuso ideas muy similares a las actuales.

En la arena estelar

La génesis de un planeta se produce a partir del componente sólido del disco protoplanetario, es decir, el polvo. A medida que pasa el tiempo, las partículas de polvo comienzan a congregarse gracias a interacciones electrostáticas, que son las mismas fuerzas que atraen el vello del brazo hacia la pantalla de una televisión. Lo que comienza como motas de polvo, se convierte en granos de arena y después en "planetésimos", mientras que la acción de la gravedad va cobrando importancia. El resultado final es una serie de núcleos rocosos aislados que han capturado casi todo el material sólido del disco. Así se forma un planeta de tipo terrestre, pero si alguno de estos núcleos tiene suficiente masa, podrá absorber el gas circundante del disco igual que lo hace la estrella, un proceso denominado acrecimiento, y daría lugar a los conocidos planetas gigantes gaseosos, como Júpiter. Este mismo proceso ha ayudado a detectar agujeros negros que "roban" materia de una estrella cercana mediante un disco de acreción.

El sol desnudo

Pero aquí llega una parte escabrosa de la teoría de formación de planetas gigantes. Aunque hay bastantes pruebas observacionales de la existencia de los discos protoplanetarios, que se remontan a los años sesenta, y que dieron un espaldarazo a la teoría con la mejora de la resolución en la interferometría y con la llegada del Hubble, no se sabe con qué frecuencia llegan a formar planetas gigantes. El problema está en que los núcleos rocosos tienen que acrecer antes de que la radiación y el viento solares expulsen todo el gas del disco. Los planetas tienen que superar así una carrera contrarreloj. Varias observaciones del Hubble muestran discos protoplanetarios siendo eliminados por la estrella más brillante de la Nebulosa de Orión, Theta 1 Orionis C.

Hay un método alternativo propuesto por Alan Boss, por el cual podrían formarse planetas gaseosos mediante una contracción rápida del gas. Sin embargo, este punto todavía no está muy claro y no se sabe cómo de raros son los planetas gaseosos.

Un guijarro en el cielo

John Bally, de la Universidad de Colorado, piensa que aunque el gas de un disco protoplanetario desaparezca, el residuo de granos rocosos permanece y puede acabar formando planetas de tipo terrestre. Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, el equipo de astrónomos que lidera junto a Henry Throop ha observado la existencia de granos rocosos de un tamaño nunca visto en el interior de discos protoplanetarios de la Nebulosa de Orión. Esta gigante nebulosa, situada a 1.500 años luz, es la fábrica de estrellas más cercana a la Tierra. Es la primera vez que se observan partículas del tamaño de granos de arena en luz visible dentro de estos discos. El estudio, publicado en la revista Science, refuerza la vieja teoría de la formación de sistemas planetarios, en detrimento de la teoría catastrofista, que propone que los planetas del Sistema Solar surgieron a partir de la interacción del Sol con una estrella cercana que le arrancó material.

La última pregunta

Para entender mejor la guerra entre la formación de planetas y la potencia arrasadora de las estrellas que se da en estos criaderos de sistemas estelares, tiene que mejorar nuestra comprensión de los procesos físicos que se dan en los discos protoplanetarios. Los nuevos interferómetros submilimétricos, como el ALMA (Atacama Large Millimeter Array), un proyecto actualmente en desarrollo en el que intervienen varios países, y a medio plazo el telescopio espacial Terrestrial Planet Finder, supondrán un avance en sensibilidad y resolución que sin duda proporcionarán muchos detalles sobre la estructura y procesos que dan lugar a la formación de planetas, y nos acercarán más hacia la obtención de la respuesta a la vieja pregunta: ¿estamos solos en el Universo?