Un sorprendente hallazgo en el espacio podría explicar cómo nacen los planetas rocosos

El hallazgo de granos de polvo de tamaño milimétrico en un sistema protostelar joven abrió una nueva ventana para comprender cómo se formaron los planetas rocosos, como la Tierra.

Un equipo internacional de más de 50 astrónomos y químicos, liderado por Giovanni Sabatini, del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), logró observar directamente estos granos en el sistema binario L1551 IRS5, gracias a la avanzada tecnología del radiotelescopio ALMA, ubicado en el desierto de Atacama, Chile.

Según informó el National Radio Astronomy Observatory (NRAO), el estudio sugirió un mecanismo hasta entonces poco considerado para la formación planetaria, con implicaciones directas sobre el origen de nuestro propio sistema solar.

La “barrera del metro”: un desafío en la formación planetaria

Durante décadas, la comunidad científica enfrentó una pregunta fundamental: ¿cómo lograron los diminutos granos de polvo presentes en los discos de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes crecer hasta convertirse en los cuerpos que dieron origen a los planetas?

El principal obstáculo, conocido como la “barrera del metro”, consistía en que, al alcanzar cierto tamaño, estos granos tendían a caer hacia la estrella o a fragmentarse por colisiones, lo que dificultaba su crecimiento posterior.

El proceso de formación planetaria comenzaba en los discos protoplanetarios, donde el polvo interestelar —compuesto por partículas microscópicas— debía aglutinarse y aumentar de tamaño. Sin embargo, los modelos teóricos mostraban que, al llegar a dimensiones cercanas a un metro, los granos enfrentaban fuerzas que los arrastraban hacia la estrella central o los hacían colisionar violentamente, impidiendo que se convirtieran en cuerpos mayores. Este dilema limitó durante años la comprensión de cómo se formaron planetas sólidos como la Tierra.

Un hallazgo inesperado en L1551 IRS5: granos de polvo transportados por vientos

El equipo de investigación observó, por primera vez, granos de polvo de tamaño milimétrico —unas 10.000 veces mayores que el polvo interestelar típico— incrustados en las paredes de la cavidad de salida del sistema protostelar binario L1551 IRS5.

Estos granos no se encontraban en el disco interno, sino que parecían haber sido transportados desde las regiones más densas del disco por vientos estelares, para luego depositarse en zonas más alejadas. Este mecanismo evitaba que los granos cayeran de nuevo al disco, lo que les daba más tiempo en regiones externas y mayores oportunidades de unirse y crecer. Así, el transporte por vientos ofrecía una vía alternativa para superar la “barrera del metro”, facilitando la formación de planetas rocosos en etapas tempranas.

La observación directa de estos granos en las paredes de la cavidad representó una evidencia inédita de que el crecimiento de partículas sólidas podía ocurrir en lugares y bajo condiciones previamente subestimadas.

Según detallaron los expertos, este proceso proporcionaba a los granos el tiempo y el espacio necesarios para adherirse entre sí, lo que pudo haber sido determinante en la formación de planetas en nuestro propio sistema solar.

El equipo FAUST y el papel de ALMA en la investigación

El avance fue posible gracias al trabajo conjunto de más de medio centenar de especialistas de instituciones científicas de todo el mundo, reunidos en el proyecto FAUST (Fifty AU STudy of the chemistry in the disk/envelope systems of Solar-like protostars). Este programa se dedicaba a estudiar la química del gas molecular denso en las envolturas de protostrellas similares al Sol, utilizando la capacidad de observación de ALMA para analizar muestras representativas de estos sistemas.

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación internacional de astronomía fruto de la colaboración entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF) y el Instituto Nacional de Ciencias Naturales de Japón (NINS), en cooperación con la República de Chile.

Su ubicación en el desierto de Atacama y su tecnología de vanguardia permitían captar detalles extremadamente precisos de los procesos que ocurren en los discos protoplanetarios y las regiones de formación estelar.

El proyecto FAUST, al aprovechar la sensibilidad y resolución de ALMA, identificó y caracterizó la presencia de estos grandes granos de polvo en L1551 IRS5, un sistema binario que funcionaba como modelo para entender las primeras etapas de la evolución planetaria.

La información del estudio destacaba que este tipo de observaciones solo era posible gracias a la cooperación internacional y al acceso a instrumentos de última generación.

Implicaciones para la formación de planetas y el sistema solar

El descubrimiento de granos milimétricos transportados por vientos en un sistema protostelar joven no solo aportó una explicación plausible para la superación de la “barrera del metro”, sino que también sugirió que la formación de planetas rocosos podría haber sido más común y diversa de lo que se pensaba. Este mecanismo alternativo amplió el abanico de escenarios posibles para la evolución de sistemas planetarios en la galaxia.

Según los investigadores, la existencia de este proceso en L1551 IRS5 implicaba que los planetas podían formarse en condiciones y ubicaciones distintas a las consideradas en los modelos tradicionales.

Además, ofrecía una nueva perspectiva sobre cómo se originó la Tierra y los demás planetas sólidos del sistema solar, al mostrar que los granos de polvo lograban crecer y sobrevivir en ambientes dinámicos y complejos.

Estos hallazgos abrían la puerta a futuras investigaciones sobre la diversidad de sistemas planetarios y la variedad de caminos que podían conducir a la formación de mundos habitables. La observación de granos de polvo de gran tamaño en etapas tempranas sugería que los procesos de acreción y ensamblaje planetario comenzaban mucho antes de lo que se creía.