James Webb demuestra que hay múltiples maneras de que aparezcan planetas terrestres

Los planetas se forman en discos de gas y polvo que orbitan alrededor de estrellas jóvenes. Los mundos rocosos tienen más probabilidades que los gigantes gaseosos de formarse alrededor de estrellas de muy baja masa, pequeñas estrellas frías (menos de 4.000 ºC; el Sol tiene aproximadamente 6.000ºC en superficie) de color rojizo (el Sol es una estrella amarilla). Esto los convierte en los mundos más comunes alrededor de las estrellas más comunes en nuestra galaxia. A pesar de eso, se sabe muy poco sobre la química que los forma.

El motivo es que los discos de formación de planetas alrededor de estas estrellas son muy difíciles de estudiar porque son más pequeños y débiles que los discos alrededor de estrellas de gran masa. En el nuevo estudio, el equipo utilizó el Instrumento de Infrarojo Medio (MIRI) del Webb para explorar la región alrededor de una estrella de entre 1 y 2 millones de años que pesa solo 0,11 veces más que el Sol. Las observaciones mostraron la química de hidrocarburos más rica hasta la fecha en un disco protoplanetario: trece moléculas diferentes que contienen carbono. Además, incluyen la primera detección de etano (C2H6) fuera de nuestro sistema solar, así como de etileno (C2H4), propino (C3H4) y el radical metilo CH3.

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José Manuel Nieves

«Estas moléculas ya han sido detectadas en nuestro sistema solar, como en cometas como 67P/Churyumov-Gerasimenko y C/2014 Q2 (Lovejoy)», explica Aditya Arabhavi, de la Universidad de Groningen en los Países Bajos. «Webb nos permitió comprender que estas moléculas de hidrocarburos no sólo son diversas sino también abundantes. Es sorprendente que ahora podamos ver la danza de estas moléculas en las cunas planetarias. Es un entorno de formación de planetas muy diferente al que normalmente imaginamos», añade.

El equipo indica que estos resultados tienen grandes implicaciones para la química del disco interior y los planetas que podrían formarse allí. Dado que Webb reveló que el gas en el disco es tan rico en carbono, es probable que quede poco carbono en los materiales sólidos a partir de los cuales se formarían los planetas. Como resultado, los planetas que podrían formarse allí podrían, en última instancia, ser pobres en carbono. (La Tierra misma se considera pobre en carbono).

«Esto es profundamente diferente de la composición que vemos en los discos alrededor de estrellas de tipo solar, donde dominan las moléculas portadoras de oxígeno como el agua y el dióxido de carbono», indica Inga Kamp, miembro del equipo, también de la Universidad de Groningen. «Se trata de una clase única de objetos».

«Es increíble que podamos detectar y cuantificar la cantidad de moléculas que conocemos bien en la Tierra, como el benceno, en un objeto que está a más de 600 años luz de distancia», puntualiza Agnés Perrin, miembro del equipo del Centro Nacional de Investigación Científica en Francia.

A continuación, el equipo científico pretende ampliar su estudio a una muestra más grande de estos discos alrededor de estrellas de muy baja masa para desarrollar su comprensión de cuán comunes o exóticas son estas regiones terrestres ricas en carbono donde se forman planetas. «La ampliación de nuestro estudio permitirá también comprender mejor cómo se pueden formar estas moléculas», explica el miembro del equipo e investigador principal del programa MINDS, Thomas Henning, del Instituto Max-Planck de Astronomía en Alemania. «Varias características de los datos de Webb aún no están identificadas, por lo que se requiere más espectroscopía para interpretar completamente nuestras observaciones».

«El sistema solar no es representativo de lo que encontramos en el Universo. Cuando miramos con nuevas herramientas, con nuevos ojos, vemos una gran diversidad de sistemas planetarios con nuevas propiedades. La sorpresa es permanente», afirma David Barrado, profesor de Investigación en el Centro de Astrobiología INTA-CSIC y coautor del trabajo.

«Nuestro sistema planetario no es el típico y puede ser que la Tierra tampoco sea el típico planeta terrestre», dice el investigador. Esto puede tener implicaciones a la hora de buscar vida fuera de la Tierra. «Cuando buscamos actividad biológica, hay que hacerlo con una amplitud de miras muy grande, en ambientes muy diversos. Tenemos que tratar de olvidar el paradigma de la Tierra como el sistema modelo», añade. Los resultados pueden ayudar a la misión europea Plato, que se lanzará dentro de dos años, a intentar localizar sistemas planetarios análogos al nuestro.