Epsilon Eridani, un joven espejo del Sistema Solar

Es posible que el nombre Epsilon Eridani no te diga gran cosa. Sin embargo, es un sistema estelar extremadamente interesante. Su estructura es muy parecida a la de nuestro Sistema Solar, y es un objetivo ideal para estudiar la evolución de estrellas y planetas…

El sistema de Epsilon Eridani

Concepto artístico del sistema de Epsilon Eridani

Concepto artístico del sistema de Epsilon Eridani.
Crédito: NASA/SOFIA/Lynette Cook.

Epsilon Eridani es un joven sistema estelar que se encuentra a muy poca distancia del Sistema Solar. Está a solo 10,5 años-luz. Así que, a la vuelta de la esquina (cósmicamente hablando) tenemos un objetivo perfecto para su estudio. Por eso no es sorprendente que los científicos hayan centrado su atención en él para poder comprender mejor la evolución de los sistemas planetarios. Lo más interesante, es que tiene un parecido remarcable con nuestro propio Sistema Solar, y eso no es común.

Para poder analizarlo, los investigadores han utilizado un telescopio muy especial. Se trata del telescopio SOFIA. No es un telescopio terrestre. Tampoco es un telescopio espacial. Es un observatorio instalado en un Boeing 747SP. En su interior, se encuentra un telescopio de 2,5 metros de diámetro, con el que se han recolectado los datos sobre la estrella. Este observatorio vuela a una altura de 15.000 metros, por encima del vapor de agua atmosférico. De esta manera, se puede analizar la luz infrarroja (que es absorbida por el vapor).

Epsilon Eridani no sólo está cerca. Su estrella (Epsilon Eridani, y también conocida como Ran) tiene la quinta parte de la edad del Sol. Es decir, menos de 1.000 millones de años. Además, es una estrella de tipo K, muy similar, por tanto, a la nuestra, que es de tipo G. Gracias a las observaciones, sabemos que el sistema planetario está atravesando los mismos procesos cataclísmicos que tuvieron lugar en la infancia del Sistema Solar. Fue en aquel momento cuando, por ejemplo, la Tierra desarrollo las condiciones favorables para la vida.

Un trabajo de artesanía

El avión del observatorio SOFIA despegando desde una base aérea en California.
Crédito: NASA Photo/Greg Perryman

No es nada fácil observar un sistema de estas características. Para poder analizarlo, los astrónomos necesitan separar la luz emitida por la estrella de la refleja por el disco circunestelar que la rodea. A fin de cuentas, podríamos decir que Epsilon Eridani es un espejo en el tiempo. Observarlo es como ver, hasta cierto punto, el Sistema Solar tal y como era hace miles de millones de años. Los discos de material que rodean a estrellas como esta pueden ser muy útiles.

Precisamente, lo que hace especial a este sistema son dos factores. Por un lado, su cercanía. Conocemos más de 400 discos circunestelares alrededor de otras estrellas. Pero ninguno está tan cerca como para poder analizarlo con tanto detalle como este. Además, los dos discos más cercanos siguientes son de las estrellas Fomalhaut y Vega. Ambas son estrellas de tipo A, muy diferentes a la clasificación del Sol y de Ran.

Estos discos  de fragmentos son el resultado de la perturbación de los cinturones de planetesimales por planetas recién formados. Su presencia provoca colisiones que, con el paso del tiempo, convierten a esos diminutos objetos en polvo. Los discos de fragmentos pueden contener objetos rocosos, congelados y también polvo y gas. Pueden ser discos amplios y continuos o más compactos y concentrados.

El parecido con el Sistema Solar

Un modelo de Epsilon Eridani comparándolo con el Sistema Solar.
Crédito: NASA/JPL/Caltech/R. Hurt (SSC)

Y ahí es donde entra en juego nuestro propio hogar cósmico. Epsilon Eridani tiene dos discos que podríamos considerar análogos al cinturón de asteroides y al Cinturón de Kuiper. Dos regiones muy diferentes, con un disco de fragmentos más allá de la órbita de Marte y otro de la de Neptuno. En el caso de Epsilon Eridani, se asume que también hay dos discos, uno interior, más cálido, y otro exterior, más frío. En este nuevo estudio, se pone la atención en el disco interior. Hay dos modelos diferentes sobre cómo se pudo formar, con distintas implicaciones para los planetas.

Uno de los modelos plantea que el disco interior de Epsilon Eridani está formado por dos estrechos discos de fragmentos. Uno de ellos estaría, aproximadamente, a la misma distancia que nuestro cinturón de asteroides del Sol. El otro en una región que se correspondería con la órbita de Urano. El segundo modelo plantea que el disco interior está siendo alimentado de polvo por el del exterior, más parecido a nuestro Cinturón de Kuiper. Este ultimo modelo plantea que sólo hay un amplio disco interno, en lugar de dos anillos.

Por las observaciones del telescopio SOFIA, parece que es más probable que se trate de dos discos separados. Es decir, lo planteado en el primer modelo. Gracias a las observaciones realizadas por este telescopio, y por el observatorio Spitzer, los investigadores han visto que hay un exceso de emisión (de luz) en la región a 25 UA (unidad astronómica) de la estrella. Seguramente es el resultado de un cinturón de fragmentos polvoriento.

Falta de resolución

Concepto artístico de Epsilon Eridani B.
Crédito: NASA, ESA, G. Bacon

En realidad, podría tratarse de más de un cinturón de fragmentos a esa distancia. Sin embargo, la resolución del observatorio SOFIA no es suficiente para poder determinarlo en los datos recogidos. Por tanto, el disco interior podría estar compuesto de un cinturón, o de varios. Lo que sí se ha podido descartar es lo planteado en el segundo modelo. Es decir, en ningún caso, estamos ante un disco interno que está siendo alimentado por el material procedente del disco exterior.

Así que el primer modelo es el que sale ganando y, como mencionaba, eso tiene implicaciones para los planetas. La ausencia de un flujo de polvo del disco externo al interior podría explicarse con la presencia de un planeta. O eso, o que el disco externo sea tan denso que las colisiones, que serían muy frecuentes, destruyan los granos antes de que tengan tiempo de ser arrastrados hacia el disco interior.

Ya conocemos la existencia de un planeta, Epsilon Eridani b, parecido a nuestro Júpiter y, además, orbita a una distancia similar. Este segundo planeta, si es que existe (no se ha detectado todavía) desempeñaría un papel muy similar al de Neptuno. Sería el responsable de evitar que el material del disco externo caiga al disco interno. Así que, a pesar de ser un sistema estelar mucho más joven, nos enseña un funcionamiento y una estructura muy similares al nuestro. Por eso, Epsilon Eridani es un objetivo perfecto para más estudios.

El estudio es Su et al., “The Inner 25 AU Debris Distribution in the epsilon Eri System,” publicado en la revista Astronomical Journal el 25 de abril de 2017. Puede consultarse en arXiv.

Referencias: Centauri Dreams

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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