Descubierta una nube de gas y polvo que podría formar lunas alrededor de un exoplaneta

Utilizando el conjunto de radiotelescopios más potente de la Tierra, un grupo de astrónomos ha realizado las primeras observaciones de un disco circumplanetario de gas y polvo, como el que una vez se cree que dio lugar a las lunas de Júpiter. Estaríamos pues, ante una pista fundamental en la formación de lunas alrededor de planetas.

El hallazgo ha sido publicado hoy en la revista Astrophysical Journal Letters, y suma a la intrigante historia del exoplaneta PDS 70 c, un gigante gaseoso aún en formación situado a unos 370 años-luz de nosotros, y que se reveló por primera vez el pasado mes en imágenes de luz visible.

Utilizando el conjunto de 66 antenas del ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), situado en Chile, el astrónomo de Rice University Andrea Isella y sus compañeros, recogieron señales de radio que revelaron la presencia de granos de polvo alrededor del sistema estelar donde PDS 70 c y su planeta hermano, PDS 70 b, aún se están formando.

«Los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo alrededor de sus recientemente formadas estrellas, y si un planeta es lo suficientemente grande, puede formar su propio disco, a medida que reúne material en su órbita alrededor de la estrella”, comenta Isella. «Júpiter y sus lunas forman un pequeño sistema planetario dentro de nuestro sistema solar, por ejemplo, y se cree que las lunas de Júpiter se formaron gracias a un disco circumplanetario similar, cuando el gigante gaseoso era muy joven”.

¿Cuánto dura una nube de gas y polvo similar?

Pero la mayoría de los modelos de formación planetaria muestran que los discos circumplanetarios desaparecen dentro de los primeros 10 millones de años, lo que significa que no han existido en nuestro sistema solar durante más de 4.000 millones de años. Para buscarlos en otra parte y reunir evidencia observacional para probar las teorías de formación planetaria, Isella y sus compañeros buscaron sistemas planetarios muy jóvenes, donde pudieran observar estos discos, en los que los planetas aún se están formando. En este nuevo estudio, Isella y su equipo analizaron observaciones hechas por ALMA en 2017.

«Hay un puñado de planetas candidatos que habían sido detectados en discos, pero este es un campo de estudio muy nuevo, y el tema aún está en discusión”, comenta Isella. «[PDS 70 b y PDS 70 c] están entre los más robustos porque han estado expuestos a observaciones independientes con distintos instrumentos y técnicas«.

PDS 70 es una estrella enana, con aproximadamente tres cuartos de la masa de nuestro sol. Ambos planetas son entre 5 y diez veces mayores que Júpiter, y el más interior, PDS 70 b, orbita a 2900 millones de kilómetros de su estrella, aproximadamente la distancia desde nuestro sol a Urano. PDS 70 c tiene una órbita de 1.600 millones de kilómetros de su estrella, similar a la de Neptuno.

Por primera vez, se pueden hacer observaciones directas

«H-alpha [una de las líneas de emisión del espectro del hidrógeno, en una longitud de onda de 656,3 nanómetros, visible en la parte roja del espectro electromagnético] refuerza nuestra sospecha de que estos planetas aún están acumulando polvo y gas, y creciendo”, comenta Isella. Las observaciones de longitud de onda milimétrica de ALMA proporcionan incluso más evidencias al respecto.

«Hay mucho que no entendemos aún sobre la formación de planetas, y ahora finalmente tenemos los instrumentos necesarios para realizar observaciones directas, y comenzar a contestar preguntas sobre cómo se formó nuestro sistema solar, y cómo podrían formarse otros planetas”, resume Isella.

Andrea Isella es profesor asistente de física y astronomía y de ciencias de la Tierra, y forma parte del proyecto CLEVER Planets, que explora los orígenes de la vida en planetas rocosos.

Fuente: Astrophysical Journal Letters.