Los planetas pueden tener más tiempo para formarse de lo que se pensaba anteriormente
Por Kerry Hensley.
21 de noviembre de 2022.
Impresión artística de un sistema planetario joven. Crédito: NASA.
Un estudio reciente sugiere que los discos protoplanetarios pueden tender a permanecer más tiempo de lo que pensábamos, lo que significa que es probable que los planetas tengan al menos 5 millones de años para formarse antes de que desaparezcan sus materiales de construcción.
Los planetas surgen de discos gaseosos llamados discos protoplanetarios. Si bien los detalles de la formación de planetas están ocultos a la vista dentro de estos discos de polvo, el panorama general es claro: la línea de tiempo para la formación de planetas está determinada por la vida útil del disco: una vez que el disco se dispersa, la formación de planetas debe detenerse. Entonces, determinar cuánto tiempo tienen que formarse los planetas debería ser una tarea simple: los investigadores pueden medir las edades de los cúmulos de estrellas y determinar si las estrellas en esos cúmulos tienen discos, estableciendo así un punto de corte en el que los discos normalmente se dispersan.
En realidad, sin embargo, esta técnica ha producido una amplia gama de estimaciones para la vida útil de los discos protoplanetarios y, por lo tanto, restricciones muy variadas sobre cuánto tiempo deben formarse los planetas, y las estimaciones más cortas, en el rango de 1,0 a 3,5 millones de años, establecen un plazo ajustado para que se cumplan los modelos de formación de planetas.
En una publicación reciente, un equipo dirigido por Susanne Pfalzner (Centro de Supercomputación Jülich e Instituto Max Planck de Radioastronomía, Alemania) sugirió que la aplicación cuidadosa de las técnicas existentes puede proporcionar un poco más de margen de maniobra para los modeladores, alargando la vida útil típica de un disco protoplanetario. Los investigadores a menudo estudian discos alrededor de estrellas en cúmulos, ya que es más sencillo determinar sus edades que las estrellas fuera de los cúmulos. Sin embargo, es más fácil identificar cúmulos jóvenes y compactos que encontrar cúmulos viejos y dispersos, especialmente a grandes distancias de la Tierra. Dado que las estrellas masivas y brillantes son más fáciles de detectar a grandes distancias, los estudios sesgados hacia los cúmulos más jóvenes también se sesgan hacia las estrellas más masivas, que se sabe que tienen discos de vida más corta.
Como demostración de este efecto, Pfalzner y sus coautores examinaron cómo variaban los resultados de estudios anteriores con las propiedades de los grupos en la muestra de cada estudio. Descubrieron que las muestras que contenían en su mayoría cúmulos jóvenes distantes (> 650 años luz de distancia) dieron como resultado estimaciones cortas para la vida útil del disco, mientras que las muestras que contenían cúmulos cercanos y viejos estaban vinculadas a una vida útil larga del disco.
Para contrarrestar este problema, el equipo construyó una nueva muestra que está uniformemente equilibrada entre cúmulos jóvenes y viejos que se encuentran dentro de los 650 años luz de la Tierra. El análisis de esta muestra sugirió una vida media de disco de 6,5 millones de años, con una fracción sustancial de discos que dura entre 10 y 20 millones de años, lo que significa que en muchos sistemas estelares, los planetas tienen mucho más tiempo para formarse de lo esperado.
Si bien este resultado proporciona un margen de maniobra muy necesario para nuestros modelos de formación de planetas, todavía hay muchas preguntas abiertas para explorar. Por ejemplo, es importante precisar la fracción de estrellas que nacen con discos; asumir que todas las estrellas están inicialmente envueltas en discos implica tiempos de vida típicos del disco en el rango de 5 a 6 millones de años, mientras que permitir que una pequeña fracción de estrellas nazca sin disco permitiría que los planetas se formaran entre 8 y 10 millones de años alrededor de estrellas de baja masa y 4–5 millones de años para formarse alrededor de estrellas de gran masa. Independientemente del período de tiempo exacto, comprender cómo las estrellas de gran masa forman planetas en escalas de tiempo más estrictas que las estrellas de baja masa seguirá siendo una pregunta difícil de responder.
Fuente:
https://aasnova.org/2022/11/21/planets-may-have-more-time-to-form-than-previously-thought/