La tierra no es «grande» porque el sol tenía anillos

A medida que exploramos el cosmos, los astrónomos han descubierto muchas de las llamadas «súper-Tierras». Estos planetas rocosos pueden ser varias veces más masivos que la Tierra, y no existe un análogo en nuestro sistema solar. Pero ¿por qué es esto? Los científicos de la Universidad de Rice podrían tener una idea al respecto. Al modelar nuestro sistema solar con una supercomputadora, el astrofísico André Izidoro y sus colegas han demostrado que la formación temprana de anillos alrededor del sol influyó en el tamaño de los planetas resultantes.

Los anillos en cuestión son una característica de los discos protoplanetarios. Cuando se forma una nueva estrella, su gravedad comienza a afectar las nubes cercanas de polvo y gas. Con el tiempo, las partículas se agrupan y su gravedad toma el control para crear asteroides, cometas y planetas. Alrededor del 30% de las estrellas similares al Sol terminan con una súper Tierra

Para descubrir qué nos hace diferentes, el equipo diseñó un modelo del sistema solar basado en las últimas investigaciones astronómicas. Ejecutaron la simulación cientos de veces, lo que dio como resultado un sistema solar muy similar al nuestro, incluido el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, órbitas estables para los planetas interiores, masa precisa para Marte (que a menudo se sobreestima en otros modelos) y Objetos anillados de Kuiper más allá de Neptuno.

La clave de esta simulación precisa fue el énfasis en los «golpes de presión». Cuando nace una estrella, su gravedad actúa sobre el disco protoplanetario, atrayendo la materia hacia adentro. Los cambios en estas partículas producen golpes de presión en regiones donde liberan grandes volúmenes de gas vaporizado. Esto puede ser lo que dividió nuestro disco de polvo y gas en anillos separados. Hemos visto estructuras similares en estrellas más jóvenes a muchos años luz de distancia (como la estrella HL Tau a continuación), por lo que este puede ser un fenómeno común en la formación del sistema solar.

El joven sistema solar HL Tau visto por el conjunto de radiotelescopios ALMA.

El equipo planteó la hipótesis de que la composición de nuestro pequeño rincón del cosmos se debe a tres golpes de presión. Estos golpes se habrían producido en las líneas de sublimación de silicato, agua y monóxido de carbono – en un lado de la línea son sólidos y en el otro lado gas. Por ejemplo, el anillo solar más cercano en la simulación es donde el dióxido de silicio se convierte en vapor. Esto ha alimentado planetas interiores como la Tierra con materia, pero el tiempo también es un aspecto importante. En algunas simulaciones, una aparición posterior de la línea de sublimación de agua media (también llamada línea de nieve) resultó en la aparición de una supertierra. Tal vez eso es lo que sucede en todos esos otros sistemas solares que tienen enormes planetas rocosos.

Todo esto sucedió hace tanto tiempo que puede ser imposible encontrar todas las respuestas en nuestro propio patio trasero. Para comprender mejor la historia de nuestro sistema solar, será necesario observar tantos otros como sea posible. Actualmente, la mayoría de las estrellas jóvenes están rodeadas de nubes de gas que bloquean instrumentos como el Hubble. sin embargo, el Lanzamiento del telescopio espacial James Webb opera en el infrarrojo medio para poder mirar a través de tales barreras. El telescopio debería estar listo para funcionar a finales de este año.

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