Un grupo de investigadores ha determinado que los planetas jóvenes, tras su formación, son achatados en lugar de esféricos. Es algo que va en contra de lo que se creía y que resulta de lo más intrigante. Es una oportunidad para entender mejor cómo son los protoplanetas antes de convertirse en los mundos que observamos.
Qué implica saber que los planetas jóvenes son achatados
En su trabajo, los investigadores explican que los protoplanetas son planetas muy jóvenes que están en formación en torno a sus respectivas estrellas. Determinan que, en esa fase, parecen estructuras achatadas, denominadas esferoides oblatos. El equipo ha utilizado simulaciones por ordenador para modelar la formación de planetas, siguiendo la teoría de inestabilidad del disco. En ella, se sugiere que los protoplanetas se forman en un período corto de tiempo. Se forman a partir de la ruptura de grandes discos de gas denso que orbitan en torno a las estrellas jóvenes.
Siguiendo este sistema, los investigadores han logrado determinar las propiedades de los planetas, comparándolas con las observaciones y examinando el mecanismo de formación de los gigantes gaseosos. Han centrado su atención en investigar las formas de los planetas jóvenes y, de qué manera, crecen hasta convertirse en gigantes gaseosos (como Júpiter o Saturno, o incluso más grandes). También han examinado las propiedades de los planetas que se forman en un conjunto de diferentes condiciones, como temperatura o densidad del gas.
Los investigadores inciden en que, a pesar de que se han descubierto miles de exoplanetas, de todo tipo y en entornos de lo más variado, se sabe muy poco sobre cómo se forman. El modelo dominante, para explicar la formación de planetas, es el de acreción del núcleo. En este, se produce un crecimiento gradual, a partir de partículas de polvo que se unen, hasta formar objetos cada vez más grandes, en períodos de tiempo enormes.
Dos modelos para explicar la formación de planetas
El otro modelo, el de inestabilidad de disco, propone que los planetas se forman directamente a partir de la ruptura de grandes discos de material, en rotación alrededor de la estrella, en períodos de tiempo mucho más breves. Son dos modelos diferentes que funcionan muy bien en ámbitos diferentes. El de acreción del núcleo es particularmente robusto para explicar la formación de planetas rocosos. El de inestabilidad del disco, por su parte, es particularmente útil para explicar la formación de gigantes gaseosos, por lo que ambos son atractivos.
El modelo de inestabilidad del disco resulta particularmente atractivo porque permite la formación de planetas grandes, a grandes distancias de sus estrellas. Esto permite explicar la presencia de ciertos exoplanetas. La simulación que han empleado ha sido muy compleja. Han necesitado medio millón de horas de procesador en una supercomputadora. Hasta ahora, explican, no habían tenido la oportunidad de comprobar la forma de los planetas, durante la formación, en estas simulaciones. Siempre se había supuesto que eran esféricos.
Por lo que, al observar que en realidad son esferoides oblatos, se sorprendieron. Su aspecto es similar al de los populares lacasitos (o smarties). Eso sí, hay que tener presente que esto es lo que indica la simulación. Es necesario confirmar, por medio de una observación, que los planetas jóvenes están achatados. Si es así, se podría responder a una pregunta crítica sobre la formación de planetas. En esencia, apuntaría en la dirección del modelo de inestabilidad de disco, en lugar de la acreción del núcleo, poniendo fin al debate sobre cuál es el modelo correcto.
La utilidad de entender que los planetas jóvenes son achatados
Los investigadores también han descubierto que los planetas jóvenes crecen a medida que cae nuevo material en ellos. Lo hace, predominantemente, desde los polos, en lugar del ecuador. Estos hallazgos tienen una implicación importante en cuanto a la observación de planetas jóvenes. Lo que indican es que el aspecto de un mundo, visto a través de un telescopio, dependerá del ángulo desde el que se vea. Este tipo de observaciones de planetas jóvenes son importantes para entender el mecanismo de formación de planetas.
Lejos de quedarse quietos, los investigadores ya han explicado que van a continuar su trabajo con modelos mejorados. Así, podrán entender mejor de qué manera, estos mundos, se ven afectados por el entorno en el que se forman. También se podrá determinar cuál es su composición química. Algo que, posteriormente, se podrá comparar con las observaciones que pueda tomar un telescopio como James Webb. Las observaciones de planetas jóvenes son una posibilidad desde hace unos años, gracias a instalaciones como ALMA o el Telescopio Muy Grande.
Este tipo de trabajos resulta muy útil para comprender mejor las primeras etapas de los planetas. Una vez se entienda cuál de los dos modelos es el correcto, naturalmente, se pueden comprender muchas más cosas. La llegada de nuevos telescopios, y tecnología cada vez más compleja, posibilitará confirmar si las simulaciones están en lo cierto. En los próximos años, sin duda, se seguirá profundizando en este campo. Tanto por lo que se aprenda a partir de simulaciones, como las que han usado los investigadores, como por observaciones…
Estudio
El estudio es A. Fenton, D. Stamatellos; «The 3D structure of disc-instability protoplanets». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
