Los astrónomos han hecho un descubrimiento innovador al capturar un sistema estelar en un momento crucial en la formación de granos fijos, de modo que las etapas iniciales de la formación del planeta están marcadas, un evento que recuerda al desarrollo temprano de la Tierra. La estrella de los niños, llamada HOPS-315, tiene aproximadamente 1.300 años luz en la Constellation Orion. Alrededor de la estrella hay un disco que consiste en gas y polvo, caracterizado por el calor lo suficientemente intenso como para hornear rocas mientras se mantiene lo suficientemente fresco como para hacer posible la reforma de esas rocas.
La investigación fue dirigida por Melissa McClure de la Universidad de Leiden y se refería a un equipo internacional que se centra en interpretar estos hallazgos importantes que ofrecen ideas invaluables sobre la evolución temprana de los sistemas planetarios. Este descubrimiento básicamente ofrece a los científicos un laboratorio en vivo en el que pueden percibir procesos que reflejan los capítulos de formación de nuestro propio sistema solar.
La investigación se basa en el conocimiento existente que proviene de meteoritos primitivos, quienes indican que la línea de tiempo de nuestro sistema solar comenzó hace unos 4,567 mil millones de años. En estos meteoritos, las pequeñas inclusiones ricas en aluminio de calcio significan el inicio de la formación fija que los planetas terrestres han sembrado. Las últimas observaciones son la primera instancia de cada telescopio que detecta el monóxido de silicio de fase gaseosa (SIO) además de nuevos silicatos cristalizantes dentro de la misma área de un disco protoplanetario.
El equipo de McClure hizo estas observaciones en un trabajo que es comparable a las de nuestro cinturón de asteroides, que ofrece un vínculo directo entre los primeros procesos químicos y la región que se sabe que es rica en agua y metales que eventualmente apoyarían la Tierra. Utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST), los investigadores registraron la luz infrarroja que se identificó el tejido grueso alrededor de HOPS-315, mediante el cual se identificó el brillo claro de las moléculas de SIO calientes a una temperatura de la ampolla de aproximadamente 2.200 ° F. Esta temperatura es mortal para las rocas más comunes, pero es un papel importante en los procesos de cristalización actuales que tienen lugar alrededor de la estrella.
La gran matriz milímetro/submilímetro de Atacama (ALMA) midió el área a longitudes de golf milímetro, lo que mapeó el origen del gas SIO y las formas fijas. Al combinar datos de ambos telescopios, los científicos confirmaron la coexistencia del gas y las formas fijas de silicio en un anillo no más allá de 2 unidades astronómicas de HOPS-315. En particular, abordar estas observaciones fue complejo debido a la presencia de un radio que la transmisión de transmisión de SIO, que requirió cuidadosamente la señal del disco en función de las diferencias de velocidad.
La observación reveló que los silicatos cristalinos se forman en áreas donde el vapor caliente se enfría bruscamente, lo que indica que el proceso de condensación tiene lugar activamente en tiempo real. El coautor Edwin Bergin, de la Universidad de Michigan, enfatizó que este proceso nunca antes había sido observado en un disco protoplanetaente fuera de nuestro sistema solar, que enfatiza el significado de los minerales encontrados, que son muy similares a los de los meteoritos de 4.500 millones de años en la Tierra.
Los minerales, aunque miden menos de un micrómetro, son cruciales como punto de partida para crear planetesimalen más grande, que eventualmente se fusionará bajo la influencia de las fuerzas electrostáticas durante miles de años hasta que la gravedad tenga prioridad. El coautor Logan Francis de los Fabrics funcionales avanzados de América (AFFOA) señaló cómo la zona de condensación corresponde al chorro orbital de nuestro cinturón de asteroides de la misma manera.
Las estimaciones proyectadas sugieren que los silicatos cristalinos observados alrededor de HOPS-315 pueden tener una masa combinada que es comparable a una décima parte de la luna, que ofrece material suficiente para sembrar múltiples planetas rocosos, dependiendo de mecanismos de crecimiento efectivos. El estudio aumenta nuestra comprensión de por qué la Tierra puede poseer menos carbono que los modelos anteriores, y afirma que si los minerales tempranos aseguran el oxígeno y el silicio en la trampa, el carbono puede permanecer más tiempo y se arrojan antes de que se absorban en la formación de planetas.
En el futuro, Alma puede ser visitado HOPS-315 nuevamente al año siguiente para buscar evidencia de agua más lejos en el disco. Estos datos adicionales pueden permitir a los investigadores investigar si las semillas rocosas migran dentro antes de adquirir mantos de hielo, lo que podría iluminar por qué la Tierra hoy en día tiene abundantes océanos. El JWST continuará siguiendo la evolución de la firma de SIO, con cambios que indican que la congelación del vapor o los posibles eventos de calentamiento debido a las antorchas magnéticas.
Las implicaciones más amplias de este descubrimiento refuerzan la confianza de que los planetas rocosos pueden ser un fenómeno común, porque la formación temprana de los granos fijos significa que muchas estrellas pueden iniciar la formación del planeta antes de que sus gases desaparezcan, de modo que queda tiempo suficiente para la formación de trabajos planetarios estables. La astrónoma Elizabeth Humphreys del Observatorio Europeo del Sur expresó admiración por el poder del equipo para identificar los primeros sólidos, por lo que las posibilidades sinérgicas de JWST y Alma fueron subrayadas al revelar los primeros pasos a los planetas que soportan vidas en el universo.
