El entorno de formación de los planetas: clave para determinar su tamaño y vida útil

La formación de los planetas siempre ha sido uno de los aspectos más fascinantes de la astronomía. A medida que los científicos continúan estudiando los procesos detrás de la creación de estos cuerpos celestes, han descubierto que el entorno en el que se forman es un factor clave que determina tanto su tamaño como su vida útil.

Según investigaciones recientes, los ingredientes y las condiciones del entorno planetario no solo influyen en la estructura física de un planeta, sino también en su capacidad para sobrevivir en el vasto y desafiante espacio.

El entorno de formación de los planetas: un factor determinante en su tamaño y vida útil

El entorno de los discos planetarios, que son los lugares de formación de los planetas, tiene un papel “crucial” a la hora de determinar el tamaño y la vida útil de estos.

Así lo revela un estudio liderado por el profesor de investigación Icrea en el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (Iccub) Paolo Padoan, que está desafiando la comprensión sobre la formación de discos planetarios en torno a estrellas jóvenes.

La investigación, publicada en la revista Nature Astronomy, introduce una nueva perspectiva sobre la formación de estos lugares. Cuando se forma una estrella, está rodeada por un disco giratorio de gas y polvo. Con el tiempo, este material acaba conformando los planetas. Tradicionalmente, los científicos creían que, una vez que se forma un disco, simplemente pierde masa con el tiempo, ya que alimenta a la estrella y los planetas en crecimiento.

Sin embargo, el trabajo demuestra que las estrellas jóvenes realmente ganan masa de su entorno mediante un proceso conocido como acreción de Bondi-Hoyle. Este proceso ayuda a realimentar el disco, lo que lo hace más grande y duradero de lo que se pensaba.

Padoan explicó que las estrellas nacen en grupos o cúmulos dentro de grandes nubes de gas y pueden permanecer en ese entorno durante varios millones de años después de su nacimiento. Después de la formación de una estrella, su gravedad puede “capturar” más material de la nube parental de gas, que “no es suficiente” para cambiar la masa de la estrella de forma significativa, “pero sí para reestructurar su disco”.

Para entender qué masa puede atraer una estrella con esta acumulación de Bondi-Hoyle, y el giro y el tamaño del disco inducido por el nuevo material, “habría que modelar y comprender” algunas propiedades fundamentales del caótico movimiento del gas interestelar, conocido como turbulencia.

¿Cómo afecta el entorno a la formación de los planetas?

Los planetas nacen de discos de gas y polvo que rodean las estrellas jóvenes, conocidos como discos protoplanetarios. Las condiciones dentro de estos discos, como la temperatura, la densidad y la composición química, son cruciales para determinar las características de los planetas en formación. Por ejemplo, en discos más cálidos, es más probable que los planetas rocosos se formen más cerca de la estrella, mientras que en discos más fríos, los planetas gigantes pueden formarse a distancias mayores.

Estos entornos también influyen en la composición de los planetas. Los planetas formados en ambientes ricos en agua, metales pesados y otros compuestos, tienen una mayor probabilidad de desarrollar atmósferas densas y superficies habitables. De igual forma, la abundancia de materiales como el hidrógeno y el helio puede determinar si un planeta se convierte en un gigante gaseoso o en un mundo rocoso.

El tamaño y la vida útil de los planetas: el impacto del entorno

El tamaño de un planeta es, en gran medida, un resultado de la cantidad de material disponible en el disco protoplanetario. Un entorno con abundantes materiales permite la formación de planetas más grandes, mientras que un entorno más escaso produce planetas más pequeños. Además, la formación temprana y la cantidad de energía que un planeta recibe también juegan un papel fundamental en su capacidad para conservar su masa y estructura a lo largo del tiempo.

En cuanto a la vida útil de los planetas, las condiciones del entorno en el que se forman tienen un impacto directo en la durabilidad de sus atmósferas y superficies. Planetas ubicados en zonas donde la actividad estelar es muy intensa o las condiciones de radiación son extremas pueden experimentar una mayor pérdida de atmósfera, lo que puede afectar su habitabilidad y longevidad. En contraste, los planetas formados en entornos más tranquilos y estables tienen mayores probabilidades de mantener sus atmósferas y, en consecuencia, su vida útil.

Implicaciones de este descubrimiento para la búsqueda de exoplanetas

Este nuevo enfoque sobre el entorno de formación de los planetas tiene implicaciones importantes para la búsqueda de exoplanetas habitables.

Al entender mejor cómo las condiciones de formación influyen en el tamaño y la durabilidad de los planetas, los astrónomos pueden enfocar sus esfuerzos de observación en planetas que, en principio, tienen mayores probabilidades de sostener vida a largo plazo. Además, este descubrimiento ayuda a refinar los modelos de formación planetaria, lo que a su vez puede mejorar nuestra comprensión sobre cómo se originan los planetas en otros sistemas estelares.