Descubre Webb agua en la misma estrella con planetas en la misma órbita

En un artículo anterior, platicamos acerca de la posibilidad de encontrar un sistema planetario, recién formado, que alberga un par de planetas compartiendo una misma órbita, conocidos como planetas Troyanos, el sistema pertenece a la estrella PDS 70.

La estrella es de tipo "K", lo cual significa que es más pequeña, roja y un poco más vieja que nuestro Sol, por lo que el simple hecho de encontrarla con un disco de formación planetaria ya es un gran descubrimiento, esto sin mencionar que está relativamente cerca de nosotros a unos 400 años luz.

Si bien ya se sabía que tiene un par de planetas tipo Júpiter, y hasta hace unos días un par de protoplanetas rocosos un poco más grandes que la Luna, el Telescopio Webb nos mostró un par de discos, uno interior y otro exterior compuestos de gas y polvo, separados por una brecha de 8 mil millones de kilómetros.

Pero lo que recién se detectó sorprendió a los investigadores, vapor de agua en el disco interior del sistema, a distancias menores a los 160 millones de kilómetros de la estrella, en la región donde se están formando los planetas rocosos, como contexto, la Tierra se encuentra a 150 millones de kilómetros del Sol.

El agua es esencial para la vida tal como la conocemos. Sin embargo, se debate cómo llegó a la Tierra y si los mismos procesos, aún desconocidos, podrían “sembrarla” en exoplanetas rocosos. Esta es la primera detección de agua en la región terrestre de un disco del que ya se sabe que alberga dos o más protoplanetas.

Dijo Giulia Perotti, autora principal del artículo científico donde aparecen estos hallazgos e investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania.

Un ambiente vaporoso para la formación de planetas

Conforme se van asentando los materiales de los discos, el gas y polvo disminuyen, ya sea porque los vientos estelares expulsan el material o porque el polvo se va acumulando para formar planetas.

En los estudios anteriores no se había detectado agua en regiones centrales de discos con una edad similar, por lo que se pensaba que la molécula de agua no era capaz de sobrevivir a la radiación de la estrella central, y el protoplaneta rocoso se encontraría en un ambiente de formación seco.

Esto significa que los recién detectados planetas troyanos, dentro del disco interior de PDS 70, contarán con agua disponible desde el principio.

Se podría decir que el disco interior es un lugar muy emocionante pues se encontraron una cantidad relativamente alta de pequeños granos de polvo. En combinación con la detección de vapor de agua.

¿Cuál es el origen del agua?

Este descubrimiento plantea la pregunta: ¿de dónde vino el agua? El equipo de investigadores consideró dos escenarios diferentes para explicar su hallazgo.

• Una posibilidad es que las moléculas de agua se formen en el lugar donde han sido detectadas, a medida que se combinan los átomos de hidrógeno y oxígeno.
• Una segunda posibilidad es que las partículas de polvo recubiertas de hielo sean transportadas desde el disco exterior frío al disco interior caliente, donde el hielo de agua se sublima y se convierte en vapor. Tal sistema de transporte sería sorprendente, ya que el polvo tendría que atravesar la gran brecha tallada por los dos planetas gigantes.

Otra pregunta que plantea este descubrimiento es cómo el agua podría sobrevivir tan cerca de la estrella, cuando la luz ultravioleta de la estrella debería romper las moléculas de agua. Lo más probable es que el material circundante, como el polvo y otras moléculas de agua, las encapsule y proteja.

En todo caso, el equipo utilizará otros dos instrumentos de Webb, la cámara de infrarrojo cercano y el espectrógrafo de infrarrojo cercano, para estudiar el sistema PDS 70, en un esfuerzo por obtener una comprensión aún mayor.

Estas observaciones fueron realizadas como parte del programa de Observaciones con Tiempo Garantizado 1282. Y el hallazgo ha sido publicado en la revista científica Nature.