Con la ayuda del nuevo telescopio ALMA desplegado en Atacama, Chile, los astrónomos han captado la primera imagen de una línea de nieve en el espacio en un sistema solar naciente, según un artículo que publica hoy la revista Science.
Tal como a cierta altura en los Andes el comienzo del manto de nieve señala el cambio de temperatura, una “línea de nieve” en el espacio podría desempeñar un papel esencial en la formación y composición química de los planetas que rodean a una estrella.
La línea de nieve en un sistema solar es donde las temperaturas llegan al punto de congelación y juntan el agua y otros compuestos químicos que, de otra manera, serían vapores.
Los astrónomos creen que las líneas de nieve en el espacio desempeñan un papel vital en la formación de los planetas porque la humedad congelada ayuda a que los granos de polvo se agrupen.
Con la ayuda del interferómetro conocido como Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA por su sigla en inglés) en Chile, los astrónomos obtuvieron imágenes por ondas de longitud radial de una línea de nieve de monóxido de carbono en torno a TW Hydrae, una estrella joven a unos 175 millones de años luz desde la Tierra.
La TW Hydrae, en la constelación de Hidra, se considera como el sistema solar infantil más cercano a nuestro sistema solar.
“Hemos tenido evidencias de líneas de nieve en nuestro sistema solar, pero ahora podemos ver una con nuestros propios ojos. Esto es muy interesante”, dijo Edwin Bergin, profesor de astronomía en la Universidad de Michigan.
Los diferentes compuestos químicos se congelan a distancias distintas de una estrella central. En el sistema solar donde se encuentra la Tierra el agua se congela a una distancia aproximadamente cinco veces mayor que la distancia del planeta al Sol. Esta es la región donde orbita Júpiter.
Las líneas de nieve de varios compuestos químicos pueden vincularse con la formación de tipos específicos de planetas.
La línea de monóxido de carbono en nuestro sistema corresponde a la órbita de Neptuno y también podría marcar el sitio a partir del cual se formarían cuerpos helados como los cometas y los planetas enanos del tipo de Plutón, según el Observatorio Nacional de Radioastronomía.
Hasta ahora las líneas de nieve se han detectado solamente por su señal espectral. Jamás se habían tomado imágenes directas de forma que su ubicación y extensión precisas no podían determinarse.
“ALMA nos ha dado la primera imagen real de una línea de nieve en torno a una estrella joven, lo cual es muy excitante porque nos habla acerca del período muy temprano en la historia de nuestro propio sistema solar”, dijo Chunhua “Charlie” Qi, un investigador del Centro Harvard Smithsonian para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.
“Ahora podemos ver los detalles antes ocultos acerca de los bordes exteriores congelados de otro sistema solar, uno que tiene mucho en común con nuestro propio sistema solar cuando tenía menos de diez millones de años de existencia”.
Ha sido difícil captar imágenes de las líneas de nieve porque sólo se forman en el plano central, relativamente estrecho, de un disco de formación de planetas. Por encima y por debajo de esta región, la radiación solar mantiene los gases a más temperatura, lo cual impide que formen hielo.
Un capullo exterior de gas caliente impide que los astrónomos vean el interior del disco donde el gas está congelado. Por eso, en cambio, apuntaron su búsqueda a una molécula diferente llamada diazenilio.
El monóxido de carbono destruye el diazenilio de forma que éste sólo puede detectarse en las regiones donde el gas esté congelado. El diazenilio resplandece en la porción milimétrica del espectro electromagnético y este brillo pueden detectarlo radiotelescopios como ALMA.
Rastreando la distribución de diazenilio, los astrónomos identificaron una frontera a, aproximadamente, unas 30 unidades astronómicas de TW Hydrae. Una unidad astronómica es la distancia promedio entre la Tierra y el Sol.
Esta línea de nieve, en particular, es interesante dado que se necesita el hielo de monóxido de carbono para la formación de metanol, un bloque en la construcción de moléculas orgánicas más completas, las cuales son esenciales para la vida.
Los cometas y asteroides podrían transportar estas moléculas a los nuevos planetas en formación que son similares a la Tierra, sembrando allí los ingredientes para la vida.
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