¿Cómo se forman los planetas, incluso la Tierra, a partir de polvo y gas estelares?
Las estrellas recién mencionadas pasan por una etapa juvenil en la que la intensa radiación que emiten bloquea el ambiente gaseoso del que se forma debido al colapso gravitacional de una nebulosa. Cuando el gas nebular desaparece, La temperatura en los ambientes que rodean la estrella disminuye lo suficiente como para permitir la entrada de pequeños minerales y mayor distancia, hielo y materia orgánica., se condensa. Estos materiales se mezclan y forman agregados que se acumulan alrededor de estrellas jóvenes, formando llamas. discotecas protoplanetarias.
Se trata de estructuras enormes, inicialmente formadas por pequeñas partículas de polvo y gas que rodaron sobre estrellas jóvenes y luego formaron cuerpos de kilómetros de largo, como asteroides y cometas. De las colisiones entre estos primeros cuerpos sólidos, en escalas temporales mucho más altas, surgirán más tarde planetas rocosos como la Tierra.
Lo que hoy nos ocupa es explorar, con el revolucionario telescopio espacial James Webb, cómo viajaba el agua en estos primeros sistemas planetarios.
El agua mantenida más allá de las fronteras
En general existen dos tipos de discos protoplanetarios, compactos y de láminas extendidas. El telescopio espacial JWST inmediatamente después de descubrir los procesos de transporte de agua y volátiles dentro de los discos protoplanetarios.
Concretamente, el artículo que ves la luz ahora presenta espectros JWST-MIRI de cuatro discos protoplanetarios seleccionados, dos de cada tipo, para probar si el vapor de agua dentro de la línea de hielo se rige por la derivación de materiales sólidos que se forman dentro de ella.
En estos clubes son muy dinámicos. Las pequeñas rocas sólidas son, en realidad, mezclas de pequeños minerales micrométricos, hielo y materia orgánica que pueden penetrar por sí mismas. Forman agregados porosos que pueden incorporar hielo fácilmente.
En las regiones frías fuera de la discoteca, el agua tiende a condensarse y ya forma capas de hielo sobre esas pequeñas rocas. La presencia de estos mantos helados hace que las partículas de contenido se propaguen mejor en un medio con alto contenido de vapor de agua, como ocurre en el interior de los discos compactos, a diferencia de aquellos en los que se escapan estos vapores.
Agua en la tierra desde muy temprana edad
Esta es la clave por qué la Tierra se formó cerca del Sol en un ambiente cálido y, por tanto, con relativo escape del agua. Sin embargo, este mecanismo debe funcionar el tiempo suficiente para hidratar la región de formación de nuestro planeta y obtener la Tierra. Agua tuviesa desde hace poco tiempo..
El por qué de estas diferencias en las discotecas protoplanetarias se explica de forma elegante y sencilla: los caprichosos recorridos del agua a bordo de los materiales que forman esas discotecas.
Los espectros dell’agua descifran sus secretos
El enorme poder resolutivo de la espectrómetro de infrarrojo medio (MIRI) permiten obtener un espectro de agua muy detallado. Esto reveló un exceso de emisión en las líneas espectrales de los materiales que forman los discos compactos en comparación con los discos extendidos. Este exceso de emisión demuestra que tiene una componente nueva que se extiende a una distancia de esas estrellas, entre una y diez veces la que separa la Tierra del Sol en nuestro sistema planetario.
La emisión de agua fría se debe a la sublimación del hielo y a la difusión de este vapor a través del disco. Esto implica que estos agregados rocosos y cubos de hielo se mueven más eficientemente hacia regiones cercanas a la estrella si hay suficiente vapor de agua, algo que ocurre en los discos compactos.
Las pequeñas rocas quitan un papel fundamental: son las encargadas de transportar grandes cantidades de agua y otras aves hacia las regiones internas del disco donde se forman los embriones de los planetas rocosos.
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A medida que descienden hacia la estrella, estos materiales se acumulan y crean anillos toroidales y espacios de discos protoplanetarios extendidos. La formación temporal de gigantescos planetas gaseosos, como el propio Júpiter, puede generar un mapa fundamental actuando sobre la barra para el paso de estos materiales hacia las regiones más internas.
Quién hubiera dicho que, gracias a los caprichosos e intrincados caminos que sigue el agua al borde de diminutas rocas, hoy la Tierra deposita el elemento líquido, capaz de transformarla en un mundo oceánico y en un oasis de vida.
