Los planetas grandes obtienen una ventaja en viveros delgados como panqueques

Imágenes del disco Oph163131 vistas por ALMA (izquierda) y HST (derecha). Los límites de las partículas de tamaño milimétrico en el disco observado por ALMA están delineados en blanco. Se concentran en una capa mucho más estrecha que el polvo más fino (del tamaño de una micra) observado por el telescopio espacial Hubble. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Hubble/NASA/ESA /M. Villenave

Los viveros de planetas superdelgados tienen una mayor probabilidad de formar grandes planetas, según un estudio anunciado esta semana en el Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 en Granada, España. Un equipo internacional, dirigido por la Dra. Marion Villenave del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, observó un disco notablemente delgado de polvo y gas alrededor de una estrella joven y descubrió que su estructura aceleraba el proceso de aglomeración de granos para formar planetas.

“Los planetas solo tienen una oportunidad limitada de formarse antes de que el disco de gas y polvo, su vivero, se disipe por la radiación de su estrella madre. Las partículas iniciales de tamaño micrométrico que componen el disco deben crecer rápidamente hasta convertirse en granos más grandes de tamaño milimétrico, los componentes básicos de planetas. En este disco delgado, podemos ver que las partículas grandes se han asentado en un plano medio denso, debido al efecto combinado de la gravedad estelar y la interacción con el gas, creando condiciones extremadamente favorables para el crecimiento planetario”, explicó el Dr. Villenave.

Usando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile, el equipo obtuvo imágenes de muy alta resolución del disco protoplanetario Oph163131, ubicado en una región cercana de formación estelar llamada Ophiuchus. Sus observaciones mostraron que, mientras que el disco tiene el doble del diámetro de nuestro Sistema Solar, en su borde exterior la mayor parte del polvo se concentra verticalmente en una capa de solo la mitad de la distancia entre la Tierra y el Sol. Esto lo convierte en uno de los viveros planetarios más delgados observados hasta la fecha.

“Mirar los discos protoplanetarios de canto da una visión clara de las dimensiones verticales y radiales, de modo que podemos desentrañar los procesos de evolución del polvo en el trabajo”, dijo Villenave. “ALMA nos dio nuestro primer vistazo a la distribución de granos de tamaño milimétrico en este disco. Su concentración en tal capa delgada fue una sorpresa, ya que las observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble (HST) de partículas más finas del tamaño de una micra mostraron una región que se extendía casi 20 veces más arriba”.

Las simulaciones del equipo basadas en las observaciones muestran que las semillas de los planetas gigantes gaseosos, que deben tener al menos 10 masas terrestres, pueden formarse en la parte exterior del disco en menos de 10 millones de años. Esto está dentro de la vida útil típica de una guardería planetaria antes de que se disipe.

“Los viveros de planetas delgados parecen ser favorables para la formación de grandes planetas, e incluso pueden facilitar la formación de planetas a gran distancia de la estrella central”, dijo Villenave. “Encontrar más ejemplos de estos discos delgados podría ayudar a proporcionar más información sobre los mecanismos dominantes de cómo se forman los planetas de órbita ancha, un campo de investigación en el que todavía hay muchas preguntas abiertas”.


Examinando sombras oscilantes en discos protoplanetarios


Proporcionado por EuroPlanet

Citación: Big planets get a head start in pancake-thin nurseries (22 de septiembre de 2022) consultado el 22 de septiembre de 2022 en https://phys.org/news/2022-09-big-planets-pancake-thin-nurseries.html

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