Mira, la estrella cometa

Congreso de la ESA en Córdoba (y III)

Nuestro colaborador habitual Ángel R. López continúa la descripción de los detalles del Congreso de la Agencial Espacial Europea (ESA) celebrado el pasado mes de junio en Córdoba (España) en la última parte de esta crónica.

Miércoles, 13 de junio de 2001

La formación de los Sistemas Planetarios. Frédéric S. Masset, Service d´Astrophysique, France.

En esta ponencia se describió en detalle las distintas fases de la acreción y formación de los planetas, desde el crecimiento de partículas de polvo de tamaño de micras en la nebulosa protoplanetaria hasta la formación de los planetas telúricos y los núcleos sólidos de los gigantes gaseosos, así como la acreción de gas en torno a éstos. También se discutió la interacción de fuerzas de marea entre los protoplanetas y la nebulosa.

Los granos de polvo de tamaños de micras creados a partir de la condensación de los átomos y moléculas más pesados de la nebulosa se comienzan a concentrar hacia el plano ecuatorial, perpendicular al eje de giro de la nube y la protoestrella. Estos granos de polvo tienen una estructura fractal. Cuando alcanzan esta zona, se han ido agregando y alcanzan el tamaño de centímetros. Aunque ha sido la fuerza gravitatoria la responsable de esta primera etapa de formación, puede también ser la responsable de la aparición de turbulencias en la nube, que tienden a frenar la acreción. Se ha demostrado que, sólo mediante colisiones binarias inelásticas (chocan dos únicos cuerpos que quedan unidos tras la colisión), en un período de un millón de años se pueden formar planetesimales de 100 kilómetros de tamaño. También se pueden llegar a los 1000 km se aceptamos que los granos de polvo son capaces de formar cuerpos de 1 metro.

El paso de planetesimales a planetas es más complejo. En primer lugar, ¿se trata de un crecimiento ordenado o aleatorio?. Según la teoría de Safronov el crecimiento se realiza por dispersión gravitatoria de forma ordenada: los cuerpos más grandes "barren" su órbita recogiendo los fragmentos más pequeños.

Sin embargo, según los estudios de Wetherill esta acreción es aleatoria, y se realiza por fricciones entre los cuerpos. Actualmente, cobra vigor la hipótesis de Namouni, que es una mezcla de las dos anteriores. En este caso, localmente el crecimiento es aleatorio, pero globalmente no.

Sin embargo, aún después de todos los esfuerzos, aún existen grandes problemas para obtener planetas del tamaño de la Tierra o núcleos de planetas gigantes. Dos de los más importantes son el déficit en la conservación del momento angular y los límites que se obtienen para la excentricidad de las órbitas.

¿Qué ocurre en la formación de los planetas tipo joviano?. Se debe pasar de unos protonúcleos sólidos a planetas gaseosos gigantes. El bombardeo de planetesimales a los planetas jovianos en formación proporciona luminosidad al núcleo. El gas que aún existe en la nebulosa forma una envoltura en torno al protonúcleo joviano, que se contrae siguiendo el mecanismo de Kevin-Helmholtz, calentándose. Se consiguen núcleos entre 5 y 15 masas terrestres, aunque se pueden alcanzar las 75 masas terrestres. En este caso, el protoplaneta abre un enorme agujero en el disco y deja de acrecetar masa, por lo que se trata de un límite para la masa de los planetas tipo Júpiter.

Algo muy importante a tener en cuenta es la interacción protoplaneta-disco de acreción, puesto que aparecen fuerzas de torsión debido al movimiento (recordar que las órbitas son keplerianas) que tienden a acercar el planeta a la estrella (migración I). Sin embargo, cuando comienza a aparecer el agujero en el disco, la migración se frena y el planeta se aleja (migración II). Estos estudios son muy importantes a la hora de determinar a qué distancias deben encontrarse en término medio los planetas gigantes. Pero aún quedan muchos más problemas por resolver.

Exoplanetas y planetas del Sistema Solar, Thérèse Encrenaz, Observatoire de Paris

En esta ponencia discutió cómo las características principales de los planetas del Sistema Solar (masa, densidad, composición química, estructura atmosférica, ...) pueden entenderse en el marco de la teoría aceptada actualmente de la formación planetaria. Siguiendo a la teoría de Laplace, los planetas del Sistema Solar se formaron a partir de un núcleo sólido inicial, mayoritariamente compuesto de elementos pesados como silicatos y metales, en el caso de los planetas telúricos, y de hielo para los planetas jovianos. En este caso, el tamaño de los núcleos (entre 10 y 15 veces la masa de la Tierra) fue lo suficiente como para conseguir capturar gases de la nebulosas protosolar que rodeaba todo el sistema. Esta nebulosa estaba compuesta sobre todo de hidrógeno y helio. También se dieron detalles sobre los procesos físico-químicos que actuaron en las atmósferas planetarias (condensación, fotoquímica, circulación), además de presentar las características más destacadas de los espectros de los planetas. En la última parte de la charla se discutió la cuestión de la naturaleza de las atmósferas de los exoplanetas tipo Júpiter encontrados recientemente como función de la distancia de éstos a la estrella central. La ponente presentó unos espectros sintéticos de las atmósferas de estos planetas y cómo pueden llegar a obtenerse con Eddington.

Viernes, 15 de junio de 2001

La misión DARWIN

Darwin es un interferómetro infrarrojo espacial que está siendo desarrollado por la ESA para ser lanzado en 2013 2014. Sus objetivos principales son: buscar planetas extrasolares, incluyendo las características físicas principales, atmósferas, y la posible detección de biosferas. Por otro lado, Se pretenden conseguir imágenes astrofísicas con resoluciones espaciales con 2-3 órdenes de magnitud mayor que con NGST, y en longitudes de onda inaccesibles desde el suelo. 7 sat. Interfer.

Participación de la Agrupación Astronómica de Córdoba

La Agrupación Astronómica de Córdoba participó activamente en la organización del congreso. David Galadí-Enríquez y Manuel Sáez (ambos astrofísicos cordobeses) se pusieron en contacto con nosotros tanto para que les ayudáramos en algunos aspectos (poner carteles, ayudar en los ordenadores a los congresistas, información, etcétera) como para invitarnos a asistir a las ponencias. En ese punto debemos recordar dos aspectos importante: el congreso fue íntegro en inglés, y era a puertas cerradas. Por este motivo, desde la dirección de la AAC queremos volver a agradecer a la organización del congreso la oportunidad única ofrecida. En especial, queremos felicitar a Fabio Favata y Álvaro Jiménez por la disponibilidad que presentaron, y a David Galadí y Manuel Sáez por su excelente trato.

José Antonio Jiménez Berni y el que escribe estas líneas asistimos todos los días al congreso, colaborando en la organización. Aprovechamos para hablar con muchas personalidades, entre ellas Víctor Reglero, Rafael Rebolo, D. Queloz, y un peculiar asistente de la universidad de Tau Ceti. La asistencia oficial de la AAC al congreso se realizó el jueves por la tarde, por motivo de la conferencia de Juan Pérez Mercader, quien mostró su habitual afabilidad y sus grandes conocimientos astronómicos conversando con todos los socios asistentes. Queremos desde estas líneas agradecerle de nuevo su trato. También se aprovechó para ver los pósteres que los congresistas habían colocado sobre sus temas específicos, que fueron de utilidad para explicar qué estaba ocurriendo en el congreso.

En definitiva, este congreso fue altamente interesante, y una novedad para la ciudad de Córdoba. Sin embargo, al igual que debemos agradecer al periódico El Día de Córdoba sus amplios reportajes (y serios) sobre tal evento, para muchos periódicos locales y noticiarios televisivos la noticia no fue tan importante, llegando incluso a aparecer un titular en donde se decía que el satélite Eddington se iba a dedicar a buscar vida en otros planetas.

Más información

Ángel Rafael López Sánchez es Licenciado en Física Teórica por la Universidad de Granada, Presidente de la Agrupación Astronómica de Córdoba [y próximamente Astrofísico Residente del IAC].