Gigantescas cascadas revelan el nacimiento de tres planetas a 330 años luz

La estrella HD 163296 tiene solo unos 4 millones de años, una milésima parte de la antigüedad del Sol. Sin embargo, su masa es casi dos veces mayor. Los investigadores sabían que el disco de material y gas que la rodea incluía varios anillos y huecos, unas intrigantes formaciones que pueden indicar la presencia de protoplanetas, pero que también otros fenómenos. Para salir de dudas, los científicos echaron mano de las imágenes tridimensionales tomadas por ALMA. Con este instrumento pudieron determinar las velocidades de algunos de los gases que giran en el disco.

Los investigadores quedaron sorprendidos por el dinamismo del disco protoplanetario. En particular, encontraron tres puntos donde el gas parece estar cayendo en cascada, una buena indicación de que podrían estar formándose planetas en estos lugares. Fueron vistos a 87, 140 y 237 unidades astronómicas (UA), de la estrella. Una UA es la distancia entre la Tierra y nuestro Sol.

Según los autores, esas perturbaciones de gas señalan la presencia de tres planetas recién nacidos . «Son gigantes gaseosos (como Júpiter o Saturno en el sistema solar), lo que significa que su 'núcleo' ya está completamente formado. Sin embargo, creemos que todavía están creciendo, al agregar más gas a su atmósfera», explica en un correo electrónico Jaehan Bae, del Instituto Carnegie y uno de los autores del estudio.

«Estamos bastante seguros de que los tres planetas son gigantescos y masivos, pero el tamaño o la masa exactos aún deben investigarse más a fondo», señala Bae. De momento, sus estimaciones indican que uno tiene la mitad de la masa de Júpiter, otro es equivalente a Júpiter y el tercero la duplica.

Pero, ¿podemos saber cómo evolucionarán estos mundos? «No tenemos respuestas definitivas, pero creemos que todavía están creciendo en masa», dice el investigador. De igual manera, sus distancias orbitales a la estrella central también pueden evolucionar. «Pueden mantener sus órbitas tal como están ahora, pero es igualmente posible que migren hacia adentro, más cerca de la estrella, o que migren hacia afuera, más lejos. Acabamos de comenzar a observar estos planetas bebé, y aún quedan muchas cosas por aprender», admite. Además, cree que la formación de estos mundos no durará más de unos 10 millones de años, porque para entonces la mayoría del gas en los discos protoplanetarios habrá desaparecido.

El trabajo también confirmó una teoría de larga data sobre cómo los planetas adquieren sus atmósferas. «Los planetas se forman en la capa media del disco, el llamado plano medio. Este es un lugar frío, protegido de la radiación de la estrella», explica el autor principal, Richard Teague, también de Michigan. «Creemos que las brechas causadas por los planetas traen gas más cálido de las capas externas más químicamente activas del disco, y que este gas formará la atmósfera del planeta».

El siguiente paso es determinar la composición química del gas agregado a las atmósferas de los planetas durante este período formativo. «Mirando hacia el futuro, analizar el movimiento del material en un disco alrededor de una estrella joven podría ayudarnos a encontrar exoplanetas mientras todavía están en sus etapas más formativas», concluyó Bae. «Esto realmente podría ayudarnos a comprender cómo se desarrolla la arquitectura de un sistema planetario e incluso descubrir misterios sobre la evolución de nuestro propio sistema solar».