{"id":3638,"date":"2016-07-13T14:41:10","date_gmt":"2016-07-13T14:41:10","guid":{"rendered":"https:\/\/astronomia.bedigital.cl\/espanol-fuego-y-hielo-alma-nos-muestra-por-primera-vez-la-linea-de-nieve-de-agua-en-torno-a-una-joven-estrella-en-erupcion\/"},"modified":"2024-11-12T17:46:00","modified_gmt":"2024-11-12T17:46:00","slug":"espanol-fuego-y-hielo-alma-nos-muestra-por-primera-vez-la-linea-de-nieve-de-agua-en-torno-a-una-joven-estrella-en-erupcion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astronomia.udp.cl\/en\/espanol-fuego-y-hielo-alma-nos-muestra-por-primera-vez-la-linea-de-nieve-de-agua-en-torno-a-una-joven-estrella-en-erupcion\/","title":{"rendered":"Fuego y Hielo: ALMA nos muestra por primera vez la l\u00ednea de nieve de agua en torno a una joven estrella en erupci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

Nuevas observaciones realizadas con el\u00a0Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array<\/em>\u00a0(ALMA) permitieron generar la primera imagen de una\u00a0l\u00ednea de nieve\u00a0compuesta de agua dentro de un disco protoplanetario. Se trata de la l\u00ednea donde la temperatura del disco que rodea una joven estrella cae lo suficientemente como para que el agua all\u00ed presente se congele. En este caso, un aumento dr\u00e1stico en la luminosidad de la joven estrella V883 Orionis produjo un recalentamiento de la zona interna del disco y, de esa forma, alej\u00f3 la l\u00ednea de nieve a una distancia mucho mayor de lo normal para una protoestrella, permitiendo observarla por primera vez. Los resultados de este estudio se publicar\u00e1n en la revista\u00a0Nature<\/em>\u00a0el 14 de julio de 2016.<\/strong><\/p>\n

\"\\\\\\"ALMA\"<\/a><\/p>\n

Investigaci\u00f3n<\/h4>\n

Como no-pocas-veces sucede en ciencia, el \u00faltimo gran descubrimiento de uno de nuestros astr\u00f3nomos se gener\u00f3 de manera inesperada, mientras se buscaba algo completamente distinto.<\/p>\n

Lucas Cieza, Director del N\u00facleo de Astronom\u00eda UDP, fue advertido sobre una estrella cuyo brillo hab\u00eda aumentado muy notoriamente en una zona de formaci\u00f3n estelar de la constelaci\u00f3n de Orion por Jos\u00e9 Prieto, astr\u00f3nomo UDP que trabaja con supernovas, cuya t\u00e9cnica de b\u00fasqueda lo lleva a encontrar fen\u00f3menos que no siempre tienen que ver con estrellas muriendo. En este caso se trataba de una naciendo – el tema de investigaci\u00f3n de Lucas Cieza – y este \u00faltimo decidi\u00f3 investigar este objeto, cuyo aumento abrupto de brillo era debido a un proceso conocido como “FU Ori outburst<\/strong>“<\/em>, junto a\u00a0otros en la misma situaci\u00f3n. La idea era\u00a0probar una nueva teor\u00eda sobre la fragmentaci\u00f3n del disco protoplanetario en grandes pedazos, lo que explicar\u00eda la formaci\u00f3n de los gigantes gaseosos.<\/p>\n

En menos de 24 horas prepararon una propuesta para obtener tiempo de observaci\u00f3n en ALMA, en conjunto con varios colaboradores alrededor del mundo, pertenecientes al\u00a0N\u00facleo Milenio de Discos Protoplanetarios (MAD)<\/a>, y el\u00a0Observatorio ALMA<\/a>, entre otros. Felizmente fue aceptada, y de entre los objetos observados, eligieron el m\u00e1s brillante, para estudiarlo con mayor resoluci\u00f3n en el mismo observatorio al a\u00f1o siguiente.<\/p>\n

Lo que obtuvieron fue algo completamente inesperado y diferente a la hip\u00f3tesis inicial. Seg\u00fan Cieza:<\/p>\n

\u201cLas observaciones de ALMA fueron una sorpresa para nosotros. El objetivo de nuestras observaciones era buscar fen\u00f3menos de fragmentaci\u00f3n de discos que condujeran a la formaci\u00f3n de planetas, pero no hubo nada de eso. En cambio, vimos algo que parec\u00eda un anillo a una distancia de 40 ua”<\/em><\/p><\/blockquote>\n

Resultados<\/h4>\n

Las estrellas j\u00f3venes suelen estar rodeadas de densos discos giratorios de polvo y gas conocidos como\u00a0discos protoplanetarios, donde se forman los planetas.\u00a0<\/strong>En esta investigaci\u00f3n\u00a0s<\/strong>e observ\u00f3 por primera vez la llamada \u201cl\u00ednea de nieve de agua<\/strong>\u201d<\/strong>\u00a0en el disco protoplanetario, que es el l\u00edmite que marca la distancia a la estrella desde donde el agua se encuentra en forma de nieve.<\/p>\n

\"\\\\\\"160714eso1626a\\\\\\"\"<\/a> Representaci\u00f3n art\u00edstica de la l\u00ednea de nieve alrededor de la joven estrella V883 Orionis seg\u00fan las observaciones de ALMA. Cr\u00e9ditos: A. Angelich (NRAO\/UAI\/NSF)\/ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO).<\/p>\n

Este l\u00edmite\u00a0separa<\/strong>\u00a0la zona dentro de la cual los planetas que se forman son\u00a0peque\u00f1os y rocosos<\/strong>\u00a0(terrestres), de la zona donde estos son\u00a0gigantes y gaseosos<\/strong>, ya que la nieve ayuda a que se cohesione el material y se formen bolas de nieve muy masivas que logran retener grandes cantidades de gas por su atracci\u00f3n gravitacional, formando finalmente planetas gaseosos.<\/p>\n

\"\\\\\\"Planetas_del_Sistema_Solar_a_escala.\\\\\\"\"<\/a> Ubicaci\u00f3n de la l\u00ednea de nieve en el Sistema Solar<\/p>\n

En este caso en particular, la estrella V883 Orionis est\u00e1 pasando por un\u00a0proceso conocido como<\/strong>\u00a0\u201cFU Ori outburst<\/em><\/strong>\u201d donde la ca\u00edda abrupta de gran cantidad de material desde el disco protoplanetario a la estrella produce un aumento enorme y repentino de brillo en la estrella, como una erupci\u00f3n, que dura algunos a\u00f1os y\u00a0genera mucho calor extra. Esto hizo que\u00a0la l\u00ednea de nieve<\/strong>\u00a0se alejase considerablemente de la estrella<\/strong>\u00a0(10 – 15 veces m\u00e1s de lo normal) formando una circunferencia de 40 unidades astron\u00f3micas (UA: distancia del Sol a la Tierra), y de esta manera pudiese ser visible con el radiotelescopio de\u00a0ALMA<\/strong>.<\/p>\n

\"\\\\\\"160714eso1626d\\\\\\"\"<\/a> Esta ilustraci\u00f3n muestra c\u00f3mo la erupci\u00f3n de la joven estrella V883 Orionis ha alejado la l\u00ednea de nieve de la estrella y, de esa forma, permitido que sea detectable por ALMA. Cr\u00e9ditos: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO)\/L. Cieza.<\/p>\n

Lo que vemos es el disco dividido\u00a0por un anillo oscuro, donde cambia notoriamente el nivel de opacidad de este. Se comprob\u00f3 que\u00a0el anillo\u00a0observado coincide con la ubicaci\u00f3n esperada de la l\u00ednea de hielo, donde el disco alcanza la temperatura de sublimaci\u00f3n del agua.<\/p>\n

\"\\\\\\"160714eso1626e\\\\\\"\"<\/a> Esta imagen del disco protoplanetario alrededor de la joven estrella V883 Orionis fue obtenida con ALMA en una configuraci\u00f3n de l\u00ednea de base larga. Esta estrella se encuentra en proceso de erupci\u00f3n, fen\u00f3meno que alej\u00f3 la l\u00ednea de nieve de la estrella y permiti\u00f3 detectarla por primera vez. El oscuro anillo en medio del disco es la l\u00ednea de nieve, la zona donde la temperatura y la presi\u00f3n caen lo suficientemente como para permitir la formaci\u00f3n de hielo. Las l\u00edneas representan respectivamente las distancias referenciales entre el Sol y Neptuno y el planeta enano Plut\u00f3n. Cr\u00e9ditos: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO)\/L. Cieza.<\/p>\n

Esto nos indica que este cambio de temperatura tiene gran influencia en la composici\u00f3n del disco protoplanetario. La parte interior del\u00a0disco contiene mayormente polvo y rocas\u00a0secas que tienden a pulverizarse m\u00e1s cada vez que chocan, con lo que van aumentando la opacidad del disco, incluso para las largas longitudes de onda de 1,3 mm detectadas por ALMA. Por otro lado, m\u00e1s all\u00e1 de la l\u00ednea de nieve encontramos polvo mezclado con nieve, lo que facilita que estos pedazos se adhieran\u00a0cada vez que colisionen, y\u00a0el disco se hace trasl\u00facido r\u00e1pidamente a medida que nos alejamos de la estrella. Este comportamiento del disco\u00a0hab\u00eda sido predicho por recientes modelos num\u00e9ricos.<\/p>\n

Importancia<\/h4>\n

La\u00a0identificaci\u00f3n\u00a0directa\u00a0<\/strong>de la\u00a0l\u00ednea de nieve\u00a0<\/strong>con el\u00a0cambio de opacidad<\/strong>\u00a0en el disco protoplanetario confirma la predicci\u00f3n de que este cambio\u00a0de temperatura afecta\u00a0de manera importante la composici\u00f3n del disco, y la de los futuros planetas en cada zona.<\/p>\n

Por otro lado, que la\u00a0l\u00ednea de nieve se mueva\u00a0<\/strong>dentro del disco protoplanetario es algo\u00a0completamente inesperado<\/strong>\u00a0y podr\u00eda tener un alto impacto en la constituci\u00f3n de los planetas que se est\u00e9n formando, como afectar la posibilidad\u00a0de que los planetas terrestres m\u00e1s cercanos a la estrella\u00a0adquieran agua<\/strong>: Se piensa que el agua que contiene la Tierra\u00a0provino de cometas y meteoritos originarios de la zona exterior a la l\u00ednea de nieve, que cayeron a nuestro planeta durante la formaci\u00f3n del Sistema Solar. Si\u00a0este fen\u00f3meno de desplazamiento de la l\u00ednea de nieve resultase ser\u00a0algo com\u00fan, ser\u00eda mucho menos probable que estos cometas caigan sobre los planetas rocosos, y por lo tanto menos usual\u00a0encontrar agua l\u00edquida en planetas extrasolares.<\/p>\n

\"\\\\\\"IMG_6101\\\\\\"\"<\/a> Sim\u00f3n Casassus (MAD), Lucas Cieza (UDP) y Antonio Hales (ALMA) en la conferencia de prensa anunciando los resultados<\/p>\n

Este \u00faltimo resultado puede significar que se tengan que hacer\u00a0cambios importantes<\/strong>\u00a0en los\u00a0modelos de formaci\u00f3n planetaria.\u00a0<\/strong>A partir de este nuevo descubrimiento, podr\u00e1n surgir muchas nuevas investigaciones que nos permitan entender cada vez mejor c\u00f3mo se form\u00f3 nuestro propio planeta, y bajo qu\u00e9 condiciones se podr\u00eda formar otro parecido, entre muchas otras interrogantes.<\/p>\n

“Esto ilustra a la perfecci\u00f3n la capacidad revolucionaria de ALMA, que proporciona resultados extraordinarios aun cuando no son los que se esperan\u201d<\/em>.<\/p>\n

Lucas Cieza.<\/p><\/blockquote>\n