Cómo se "cocina" un planeta como la Tierra: la receta cósmica que empieza con una pizca de polvo estelar

Imagina que el espacio es una cocina inmensa donde pequeñas motas de polvo se unen bajo el calor estelar para formar mundos rocosos y gigantes gaseosos en un baile eterno.

Por conservación del momento angular, la nube de gas y polvo se vuelve un disco en el cual nacerán los planetas.

Para empezar a cocinar un planeta, necesitamos nubes densas de gas y polvo cósmico conocidas como viveros estelares: el lugar donde nacen las estrellas y sus mundos que se forman en el llamado disco protoplanetario, una zona de gas y polvo, producto de la aglomeración de material.

Dentro de estos discos, pequeñas partículas de polvo chocan y se agrupan como migas que forman una galleta, estos granos crean planetesimales, los ladrillos básicos de los mundos y que se han detectado condensándose como pequeños legos en estrellas bebés.

El monóxido de silicio es un ingrediente clave en esta receta química tan especial, este material se enfría hasta formar cristales sólidos que luego integrarán futuros meteoritos rocosos. Observar este proceso es como ver una cápsula del tiempo universal maravilloso.

El nacimiento de una estrella central no es un evento tranquilo ni apacible, los astros recién nacidos lanzan chorros violentos de materia que chocan contra el gas cercano. Estos faros, llamados objetos Herbig-Haro, revelan la intensa actividad física de los sistemas estelares.

Infografía de la formación de un sistema planetario como el Sistema Solar. Crédito: NASA.

Esta energía proviene de la materia que cae hacia la estrella en formación y al medir estos flujos gigantes, los astrónomos logran reconstruir la historia de cómo crecen los mundos, un recordatorio de la dinámica imperante en la creación planetaria.

Hornos estelares

Para que un planeta sea habitable, debe ubicarse a la distancia justa de su estrella, la región que conocemos como la Zona Ricitos de Oro, donde el calor permite el agua líquida, ni muy cerca para evaporarse, ni muy lejos para congelarse eternamente.

La ubicación de este cinturón vital cambia según el tipo de estrella que se tenga. Estrellas grandes y calientes tienen zonas lejanas, mientras las pequeñas las tienen más estrechas. Estrellas como nuestro Sol son candidatas ideales para nutrir la vida durante mucho tiempo.

Sistemas, como TRAPPIST-1, poseen varios mundos rocosos de tamaño terrestre muy juntos, el problema aparece cuando estas estrellas enanas rojas, empiezan a emitir erupciones violentas que dañan atmósferas, buscar aire y agua en estos mundos es hoy un gran reto abierto.

Algunas estrellas anaranjadas podrían ser incluso mejores anfitrionas que nuestro propio Sol amarillo, ya que arden constantemente y por mucho tiempo, ofreciendo eras de estabilidad para que la evolución biológica, como la conocemos, prospere.

Cocinando en condiciones extremas

No todos los sistemas solares se forman en entornos tranquilos y libres de peligros. Algunas estrellas masivas emiten radiación ultravioleta tan intensa que destruye los discos de sus vecinas en un proceso, llamado fotoevaporación que despoja al disco protoplanetario de la masa necesaria para crear mundos.

Sin embargo, la naturaleza es asombrosamente adaptable incluso en escenarios de caos total. El telescopio ALMA reveló que los planetas pueden surgir bajo radiación estelar muy fuerte, mostrando anillos y huecos en los discos que demuestran que la formación planetaria no se detiene.

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Incluso en estas guarderías estelares tan hostiles, los materiales logran agruparse y crecer. Ahora sabemos que el zoológico de mundos posibles es mucho más diverso e increíble, este hallazgo desafía las teorías viejas que decían que estos discos se disipaban rápido.

La gravedad de la estrella central también juega un papel protector muy importante. Ayuda a retener el hidrógeno necesario, actuando como un guardián que preserva materia para formar planetas donde la danza entre radiación y gravedad define finalmente qué tipo de mundos nacerán.

El banquete de mundos diversos

Cada sistema planetario es único y nos muestra configuraciones que antes parecían imposibles. En WASP-132, conviven en armonía una super-Tierra rocosa, un gigante helado y un Júpiter caliente, lo que demuestra que la migración de planetas gigantes puede ser un proceso muy ordenado.

Los científicos utilizan instrumentos avanzados para medir masas y radios con muchísima precisión, descubrir planetas compuestos de metales y silicatos, parecidos a la Tierra, es realmente emocionante. Estos hallazgos nos permiten refinar los modelos sobre cómo evolucionan los sistemas complejos del universo.

La tecnología actual, como el telescopio James Webb, permite ver estas cocinas cósmicas. Identificar la composición química de mundos lejanos nos acerca a responder preguntas fundamentales en las que cada nuevo exoplaneta descubierto es una pieza más en el gran rompecabezas de nuestra historia estelar.

Formar un planeta requiere tiempo, los ingredientes adecuados y una estrella que brille estable, desde el primer grano de polvo hasta mundos habitables, la receta del universo continúa sorprendiéndonos. Algún día, quizás, encontraremos otro hogar que comparta nuestra propia historia de formación.