Telescopio Webb: descubriendo un entorno inusual para la formación de planetas

Astrónomos de once países europeos investigan el proyecto mente Uso del instrumento infrarrojo de rango medio (MIRI) a bordo JWST Condiciones en el interior de discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes. Estos discos están formados por gas y polvo a partir de los cuales se pueden formar planetas rocosos. En particular, las estrellas de muy baja masa (menos de un tercio de la masa de nuestro Sol) albergan en sus órbitas más planetas similares a la Tierra que otros tipos de estrellas.

Por este motivo, los investigadores… Aditya Arabhavi Investigadores de la Universidad de Groningen examinaron la composición química del disco de polvo y gas alrededor de ISO-Chal 147, una estrella de 0,11 masa solar, en la región de formación estelar Chameleon I utilizando MIRI. Astrofísico manuel Goodale de la Universidad de Viena, desempeñó un papel destacado en el desarrollo de este instrumento JWST, así como uno que acaba de publicarse en la revista Science. análisis.

Mecanismo misterioso

“Estamos sorprendidos por la gran cantidad de hidrocarburos presentes en el disco protoplanetario. En total, hemos identificado en el gas 13 moléculas diferentes que contienen carbono, entre ellas etano, etileno, propileno y benceno. Esta es la producción más rica de hidrocarburos en un disco de este tipo. “Nunca antes habíamos visto algo así”. El etano se descubrió por primera vez en un entorno planetario fuera del sistema solar.

La composición de la región de formación de planetas difiere fundamentalmente de la composición de los discos que orbitan alrededor de estrellas similares al Sol, es decir, estrellas más masivas. Aunque allí predominan el vapor de agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2), no se encontraron señales de estas moléculas ricas en oxígeno en la región de formación de planetas examinada. “Existe una química que depende en gran medida del carbono, no del oxígeno”, dice Gödel. “La pregunta es por qué y qué está sucediendo aquí”. Por eso, los investigadores están buscando un mecanismo mediante el cual se suprime el oxígeno y se aumenta el carbono.

Una posibilidad es que las moléculas que contienen oxígeno en el disco sean transportadas rápidamente desde el exterior al interior y finalmente se disuelvan en la estrella. Esto podría suceder, por ejemplo, porque el agua y el dióxido de carbono, junto con los sólidos agrupados de hasta un centímetro de tamaño, como escribieron los investigadores en su artículo sobre “guijarros” (guijarros), se ralentizan en el disco de gas y, por lo tanto, migran. Más rápido y más lejos hacia la estrella que cae sobre él. “De esta manera, el agua y el dióxido de carbono se pueden eliminar gradualmente del disco, dejando un ambiente pobre en oxígeno y con mucho carbono”, afirma el astrofísico.

Atmósfera “extraña”.

Sin embargo, es más probable que se formen planetas en un entorno así, “que podría tener una atmósfera exótica”, dice Gödel. En nuestro sistema solar, sólo Titán, la luna de Saturno, tiene una atmósfera de este tipo, que se compone de nitrógeno, metano y muchos hidrocarburos. Sin embargo, la química en una atmósfera tan rica en hidrocarburos es muy diferente, pero al mismo tiempo “muy prometedora para la creación de moléculas que puedan dar lugar a la vida”. Porque la vida tal como la conocemos se basa en el carbono.

Según el astrofísico, una química tan diferente, dominada por el carbono, “seguramente podría ser común”. Por eso, el equipo de investigación quiere examinar más discos protoplanetarios alrededor de estrellas de baja masa para comprender mejor qué tan comunes son estas regiones exóticas ricas en carbono donde se forman los planetas terrestres.