Herschel detecta cristales típicos de los cometas en un sistema planetario próximo

Cristales de olivina
5 octubre 2012

El disco de polvo que rodea a la joven estrella BetaPictoris contiene un tipo de material prístino que también está presente en cometas en nuestro Sistema Solar, según ha descubierto el telescopio espacial de infrarrojo lejano de la ESA, Herschel.

Beta Pictoris es una estrella muy joven -doce millones de años de edad- situada a 63 años luz de la Tierra. A su alrededor hay un planeta gigante gaseoso y un disco de material residual que con el tiempo podría convertirse en un anillo de cuerpos helados del estilo del cinturón de Kuiper, que está más allá de la órbita de Neptuno, en nuestro Sistema Solar.

Herschel ha permitido por primera vez determinar la composición del polvo que rodea el sistema de Beta Pictoris.

Ha resultado especialmente interesante la presencia del mineral olivina, que cristaliza en los discos protoplanetarios que rodean a las estrellas recién nacidas y que eventualmente pasa a ser un ingrediente de asteroides, cometas y planetas.

“Hay distintas clases de olivina”, explica Ben de Vries, de KU Leuven y autor principal del estudio, que se publica en Nature.

“En los cuerpos helados pequeños y primitivos, como los cometas, se da la variedad rica en magnesio, mientras que en los asteroides grandes, cuyo material ha sido calentado y ha sufrido por tanto más alteraciones, se detecta sobre todo la variedad más rica en hierro”.

Beta Pictoris system
Sistema de Beta Pictoris

En el sistema de Beta Pictoris Herschel ha detectado la variedad prístina -menos procesada- de olivina, rica en magnesio. En concreto, en Beta Pictoris la olivina está a unas entre 15 y 45 unidades astronómicas (UA) de la estrella, donde las temperaturas rondan los -190ºC.

Como referencia, la Tierra está a una UA de distancia del Sol, y el Cinturón de Kuiper se extiende desde la órbita de Neptuno, a unas 30 UA, hasta las 50 UA de distancia.

Las observaciones de Herschel indican que los cristales de olivina constituyen alrededor del 4% del total del polvo en la región.

Este hallazgo permite concluir a los astrónomos que la olivina se encontraba originalmente dentro de los cometas, y que debieron de ser las colisiones entre estos cuerpos helados lo que liberó los cristales al espacio.

“Este 4% que detectamos es un valor sorprendentemente similar al de los cometas en nuestro Sistema Solar 17P/Holmes y 73P/Schwassmann-Wachmann 3: entre un 2% y un 10% de estos cometas es olivina rica en magnesio”, dice De Vries.

“Pero la olivina sólo puede cristalizar a 10 UA de la estrella central o más cerca, así que detectarla en un disco de polvo frío significa que debe de haber sido transportada al exterior desde las regiones internas del sistema”.

Los mecanismos de transporte de tipo ‘radial mixing’ se conocen a partir de modelos que describen la evolución de los discos protoplanetarios a medida que se condensan entorno a las estrellas en formación.

El mezclado del material es promovido por vientos y calor de intensidad variable procedentes de la estrella central, así como por la propia variación de temperatura y las turbulencias creadas en el disco durante el periodo de formación de un planeta.

“Nuestros hallazgos indican que la eficiencia de estos procesos de transporte debe haber sido similar en nuestro Sistema Solar, cuando estaba en formación, y en Beta Pictoris, y que estos procesos son probablemente independientes de otras propiedades detalladas del sistema”, dice De Vries.

La masa de Beta Pictoris es más de una vez y media la masa del Sol, es ocho veces más brillante y la arquitectura de su sistema planetario es distinta de la que tiene hoy en día nuestro Sistema Solar.

“Gracias a Herschel hemos sido capaces de medir las propiedades de un tipo de material prístino que es un remanente de las primeras etapas de formación de un planeta en otro sistema solar, y lo hemos hecho con una precisión comparable a la que lograríamos en el laboratorio si dispusiéramos del material aquí, en la Tierra”, ha dicho el Jefe Científico de Herschel, de la ESA, Göran Pilbratt.

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