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El viaje de Curiosity. Sol 0-1526.(Diego Fraiese)
En las oscuras dunas de Murray Buttes.

martes, julio 19, 2016

La frontera de hielo

Observada por primera vez la "línea de nieve" de un disco protoplanetaria.

El fulgor de una estrella joven determina, como el dirigente supremo de su futuro sistema planetario que realmente es, la futura estructura y composición que este tendrá. Y en lo que al agua se refiere esto es aún más evidente. Existe por ello una tenue y habitualmente invisible frontera que marca dos reinos bien diferentes. A un lado esta solo puede existir en forma de gas, a no ser que exista en un planeta con un atmósfera capaz de mantenerla en estado líquido, el más inestable de todos los estados posibles. Ese es el caso de La Tierra, que habita en el "lado caliente", casi podríamos decir seco, del Sistema Solar. Al otro lado se manifiesta en forma de nieve y hielo, ya que las temperaturas son lo suficientemente bajas para permitir que se precipite en forma sólida. La líquida, el agua tal y como la entendemos, y eso hay que tenerlo siempre muy presente, es un estado exótico, algo ajeno al vacío del espacio.

En nuestro Sistema Solar la frontera se encuentra a 3 unidades astronómicas del Sol, en algún punto entre Marte y Júpiter. Pero donde adquiere importancia es en los discos protoplanetarios, porque dicha frontera marca hacia donde se dirigirán los diversos mundos en formación. Se la conoce como "línea de nieve", y es un concepto fundamental para entender la formación planetaria. La presencia de hielo de agua regula la eficacia de la coagulación de granos de polvo. Se cree, por ejemplo, que los planetas rocosos y pequeños, se forman dentro de la "línea", allí donde donde el agua adquiere estado gaseoso. Fuera de ella, la presencia de hielo permite la rápida formación de planetismales, que finalmente formarán enormes planetas gaseosos como Júpiter.

Conocer esta frontera es clave en nuestro entendimiento del proceso de formación planetaria. Y ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha realizado la primera observación en la que se logra resolver una línea de nieve del agua dentro de un disco protoplanetario.Un hito en nuestro camino para entender un proceso aún envuelto de muchos enigmas.

V883 Orionis es la joven estrella responsable de ello, ya que su "temperamento furioso" abrió las puertas a este hallazgo. Un descomunal aumento de su resplandor empujó su línea de nieve a una distancia de alrededor de 40 UA (unos 6.000 millones de kilómetros, o aproximadamente el tamaño de la órbita de Plutón. Este enorme incremento es un ejemplo de lo que ocurre cuando grandes cantidades de material del disco que rodea una estrella joven, como es el caso de nuestra protagonista, que es sólo un 30% más masiva que el Sol pero, gracias a este estallido, actualmente es 400 veces más luminosa y mucho más caliente. Y eso, combinado con el poder de ALMA, llevó a este descubrimiento. Las observaciones fueron una sorpresa para nosotros. Nuestras observaciones se diseñaron para obtener imágenes de la fragmentación del disco que lleva a la formación del planeta. No vimos nada de eso; en cambio, encontramos lo que parece un anillo a 40 UA. Esto ilustra bien el poder transformador de la ALMA, que brinda resultados interesantes aunque no sean los que estábamos buscando", explica Lucas Cieza, que lideró este estudio.

El proyecto ALMA demuestra nuevamente su capacidad, y que las esperanzas puestas en este megaproyecto astronómico están bien fundadas. Se ideó cono una herramienta para desvelar ar la formación de las estrellas en los albores del universo y obtener imágenes extremadamente detalladas de estrellas y planetas en las primeras y críticas etapas de su nacimiento. Y descubrimientos como este demuestra que no se estaba equivocado.

El disco protoplanetaria de V883 Orionis vista por ALMA. Su actual actividad empujó la línea de nieve del agua más lejos de la estrella, lo que ha permitido detectarla por primera vez.Para hacernos una idea de las escalas, se han reproducido las órbitas de dos objetos de nuestro Sistema Solar:  Neptuno y  Plutón.

Representación de como el estallido de Orionis empujó la frontera mucho más lejos de lo que debería situarse en una situación de actividad normal. 

Un estallido estelar nos permite ver la línea de nieve del agua