Durante mucho tiempo, los cometas se han considerado cuerpos celestes extremadamente fríos, compuestos de hielo y polvo, que pasan la mayor parte de su tiempo lejos del Sol. Sin embargo, los astrónomos han descubierto una anomalía intrigante: muchos cometas contienen silicatos cristalinos, minerales que solo pueden formarse a temperaturas muy altas. Este hallazgo resulta desconcertante, dado que los cometas se originan en regiones extremadamente frías.
La pregunta central era cómo estos minerales, que requieren un calor extremo para su formación, podían encontrarse dentro de los cometas. Durante décadas, las respuestas se limitaron a conjeturas y modelos teóricos. Ahora, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha proporcionado la evidencia observacional más clara hasta la fecha.
Según información publicada por Earth el lunes 26 de enero, Webb observó una estrella joven llamada EC 53, que aún está rodeada por un disco de gas y polvo, la materia prima para la formación de planetas.
Por primera vez, los astrónomos pudieron observar directamente dónde se forman los silicatos cristalinos y cómo este material se transporta a regiones más frías, donde es probable que nazcan los cometas. En el sistema EC 53, los silicatos cristalinos se forman en la parte del disco más cercana a la estrella, una zona de temperaturas muy elevadas. En comparación con nuestro sistema solar, esta ubicación se encuentra aproximadamente en el área entre el Sol y la Tierra. El calor en esta zona es suficiente para transformar el polvo ordinario en cristales de silicato, como la forsterita y la enstatita.
EC 53 aún se encuentra en una fase de crecimiento activo, atrayendo continuamente gas y polvo de su disco circundante. Este proceso genera una gran cantidad de energía que desencadena fuertes vientos y chorros de material que se expulsan cerca de la estrella. Lo que hace que el descubrimiento de Webb sea tan significativo es su capacidad para demostrar que estos cristales formados en la zona caliente no permanecen allí. En cambio, son levantados y arrojados a las regiones exteriores del disco por los flujos de viento y chorros, hacia zonas mucho más frías.
La profesora Jeong-Eun Lee de la Universidad Nacional de Seúl explicó que los flujos estratificados de EC 53 funcionan como una especie de autopista de transporte cósmico, donde el material recién formado cerca de la estrella es “transportado” hacia el exterior del sistema.
Estos flujos no son aleatorios; EC 53 presenta un patrón de actividad regular. Aproximadamente cada 18 meses, la estrella experimenta una fase de explosión que dura alrededor de 100 días, durante la cual la tasa de absorción de material aumenta drásticamente y las ráfagas de viento y chorros se vuelven mucho más fuertes. Este patrón convierte a EC 53 en un objeto ideal para el estudio.
Utilizando el instrumento de infrarrojo medio del James Webb, los investigadores compararon las condiciones del sistema durante las fases tranquilas y de explosión. A partir de los datos espectrales detallados, pudieron determinar los tipos de minerales presentes y su ubicación dentro del disco. Uno de los resultados clave fue la detección de forsterita y enstatita, dos tipos de silicatos cristalinos que también son componentes principales de las rocas terrestres. Según Doug Johnstone del Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá, la capacidad de identificar estos minerales en un sistema estelar joven es un gran avance en el estudio de la formación de planetas.
Anteriormente, los silicatos cristalinos ya se habían encontrado en cometas y discos de estrellas jóvenes, pero el mecanismo de su transporte desde las zonas calientes a las frías solo se había teorizado, sin observación directa. Webb ahora cierra esta brecha con evidencia visual clara. El telescopio también pudo capturar la dinámica del sistema, no solo su composición química, observando chorros estrechos de alta velocidad que emergen de los polos de la estrella, así como vientos más lentos y fríos del interior del disco. La combinación de ambos ayuda a dispersar el material a grandes distancias.
Según Joel Green del Space Telescope Science Institute, la ventaja de Webb radica en su capacidad para mostrar qué hay y dónde está. Los investigadores pueden rastrear el movimiento de partículas de cristal, mucho más pequeñas que un grano de arena, desde su formación hasta su dispersión por todo el sistema. A largo plazo, durante cientos de miles o millones de años, estas pequeñas partículas colisionarán y se fusionarán, formando rocas más grandes, asteroides y cometas. Una vez completado este proceso, sistemas como EC 53 pueden evolucionar hacia sistemas solares similares al nuestro.
EC 53 se encuentra a unos 1.300 años luz de la Tierra, en la región de la Nebulosa Serpens, rica en estrellas jóvenes. Al estudiar este sistema en detalle, los astrónomos obtienen información valiosa sobre el origen de los materiales que forman planetas y cometas. Esta investigación confirma que los cometas, que ahora parecen tranquilos y congelados, en realidad se formaron a partir de la juventud de sistemas planetarios muy calientes, caóticos y llenos de energía. Los resultados de este estudio han sido publicados en la revista Nature.
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