El sistema solar más joven, captado en plena formación

Se trata del sistema planetario m?s joven observado hasta ahoraLa masa de su estrella es ahora de una 1/5 parte de nuestro SolLos astr?nomos creen que su masa crecer? hasta equipararse a nuestra estrella

S?lo tiene 300.000 a?os de antig?edad, una edad que lo convierte en el sistema planetario m?s joven de los que se han observado y medido hasta ahora. Un equipo de cient?ficos del observatorio estadounidense National Radio ha localizado un sistema solar reci?n nacido y por tanto, en plena formaci?n, en la constelaci?n de Taurus.

Este sistema planetario, cuyas caracter?sticas se publican esta semana en la revista 'Nature', est? situado a una distancia de la Tierra de 450 a?os-luz.

El coraz?n de este sistema es una estrella de tipo solar en proceso de formaci?n (protoestrella), bautizada como L1527 IRS y rodeada por un disco de polvo y gas. En la actualidad la protoestrella tiene una masa equivalente a una quinta parte de la de nuestro Sol, aunque los autores de este estudio se?alan que est? en pleno crecimiento y que probablemente acabar? teniendo una masa parecida a la de nuestra estrella al atraer materia de su entorno.

En comparaci?n con la edad de nuestro Sistema Solar, que los astr?nomos establecen en 4.600 millones de a?os, el nuevo sistema es casi un reci?n nacido, pues calculan que no tiene m?s de 300.000 a?os: "Podr?a ser incluso m?s joven, dependiendo de la rapidez con la que se haya acumulado la masa en el pasado", se?ala John Tobin, investigador del Observatorio National Radio en EEUU. Y es que el cient?fico destaca la dificultad de establecer la antig?edad de estos sistemas. Seg?n explica a ELMUNDO.es "hay protoestrellas en formaci?n m?s j?venes que L1527" que han sido observadas pero no han conseguido medir su masa. "Bas?ndonos en la cantidad de material que hay en la nube que la rodea en comparaci?n con la masa de la protoestrella, L1527 es la m?s joven de las que hemos logrado medir", a?ade.

Hasta ahora, el sistema m?s joven era el denominado L1551, con una edad comprendida entre los 500.000 y el mill?n de a?os.

Tan j?venes son la protoestrella y el disco protoplanetario presentados en 'Nature' que, seg?n se?ala Tobin, "todav?a no ha pasado el tiempo suficiente para que se formen los planetas".

"La idea general que tenemos sobre la formaci?n de planetas es que comienza con part?culas min?sculas, microsc?picas, que est?n en el disco que orbita la protoestrella. Estas part?culas min?sculas chocan unas con otras, uni?ndose. El proceso contin?a hasta que el objeto va creciendo y finalmente alcanza el tama?o de un planeta. Este proceso tarda mucho tiempo en completarse, millones de a?os. De modo que parece que L1527 no lleva ah? el tiempo suficiente como para que este proceso haya tenido lugar", asegura el investigador.

Por lo que respecta al n?mero de planetas que podr?a tener, el investigador afirma que cualquier c?lculo "es pura especulaci?n", pues el sistema es muy joven, aunque potencialmente podr?a tener varios planetas. El disco continuamente aumenta su masa a partir de la que hay a su alrededor, por lo que podr?a agrandarse con el paso de los a?os, de la misma forma que aumentar? la masa de la protoestrella.

"Las observaciones previas de este sistema solar con infrarrojos hab?an mostrado que deb?a haber un gran disco. Esa fue nuestra motivaci?n para observar la protoestrella con la m?xima resoluci?n disponible en un radiotelescopio", afirma. El disco de polvo que hay alrededor de la estrella emite ondas de radio de una manera muy intensa, lo que les facilit? poder calcular la masa de la protoestrella. Los cient?ficos pudieron detectar tanto el polvo como el mon?xido de carbono que rodean a la protoestrella.

"En muchos aspectos, este sistema se parece mucho a c?mo pensamos que debi? ser nuestro sistema solar cuando era muy joven", explica Tobin.

"[En nuestro sistema solar] la formaci?n de planetas probablemente empez? muy poco tiempo despu?s de que comenzara a formarse el Sol. Probablemente ya se hab?an formado por completo 10 millones de a?os despu?s del nacimiento del Sol, aunque la configuraci?n final de los planetas tard? en completarse alrededor de 600 millones de a?os", explica el cient?fico.

Los astr?nomos seguir?n investigando las caracter?sticas del joven sistema solar L1527 IRS utilizando el telescopio ALMA, en Chile.

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Torbellinos en el viento solar

Torbellinos en el viento solar Utilizando los satélites Clúster de la ESA a modo de microscopio, un equipo de científicos ha estudiado el viento solar con un nivel de detalle sin precedentes, descubriendo minúsculos torbellinos que podrían jugar un papel muy importante a la hora de mantener la temperatura del plasma espacial.

La turbulencia es un fenómeno muy complejo que podemos observar en todas partes, desde el agua que sale de un grifo o el flujo de aire que rodea el ala de un avión, hasta los reactores experimentales de fusión nuclear o el espacio.

Se piensa que la turbulencia juega un papel muy importante a la hora de mantener el calor en el seno del viento solar – una corriente de partículas cargadas expulsada por el Sol.

El viento solar se enfría a medida que se expande por el Sistema Solar, pero mucho menos de lo que cabría esperar si el flujo fuese suave y laminar.

La turbulencia se origina a partir de irregularidades en el flujo de partículas y en las líneas del campo magnético. Tratar de analizar cómo se transfiere esta energía desde las grandes estructuras en las que se genera hasta las microestructuras en las que se disipa es tan complejo como intentar trazar el flujo de energía desde el cauce tranquilo de un río hasta los torbellinos que se forman al final de una catarata.

En este nuevo estudio, se han utilizado dos de los cuatro satélites que componen la misión Clúster de la ESA para estudiar en detalle la turbulencia del plasma del viento solar.

Estos dos satélites viajaron en la dirección del flujo guardando una separación de apenas 20 kilómetros, y utilizaron su ‘modo ráfaga’ para tomar 450 medidas por segundo del plasma que les rodeaba.

Al comparar sus resultados con los modelos matemáticos, los científicos pudieron confirmar la existencia de láminas de corriente de apenas 20 kilómetros de espesor en los bordes de los torbellinos.

“Estos resultados nos muestran por primera vez que el plasma del viento solar está extremadamente estructurado incluso a una escala tan pequeña”, explica Silvia Perri, de la Universidad de Calabria, Italia, autora principal del artículo que presenta este hallazgo.

Clúster ya había detectado láminas de corriente de unos 100 kilómetros de espesor en la envoltura magnética, la región comprendida entre la burbuja magnética que rodea a la Tierra – la magnetosfera – y la onda de choque generada por el viento solar.

En los bordes de estos torbellinos se detectaron ‘reconexiones magnéticas’, el proceso por el que líneas de campo magnético de sentido opuesto se abren de forma espontánea y se reconectan con otras líneas de su entorno, liberando energía.

“A pesar de que todavía no hemos detectado reconexiones a esta nueva pequeña escala, está claro que nos encontramos ante una cascada de energía que podría contribuir al calentamiento del viento solar”, explica Silvia.

Nuevas misiones como Solar Orbiter de la ESA o Solar Probe Plus de la NASA estudiarán si también se producen estos fenómenos en el entorno inmediato del Sol, mientras que la misión MMS de la NASA se centrará específicamente en el estudio de estas pequeñas escalas donde se sospecha que también se podrían producir reconexiones magnéticas.

“Estos resultados de Clúster demuestran la capacidad única de esta misión para estudiar la física del Universo, en este caso llevando al límite la capacidad de medición de sus instrumentos para descubrir nuevos fenómenos a pequeña escala”, comenta Matt Taylor, Científico del Proyecto Clúster para la ESA.

“Las futuras misiones multi-satélite permitirán estudiar en detalle estos fenómenos a pequeña escala y pondrán en contexto los descubrimientos realizados gracias a Clúster”.

ESA

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El renacer de una estrella presagia el destino del Sistema Solar

El renacer de una estrella presagia el destino del Sistema Solar Los astrónomos han detectado cómo una estrella agonizante similar a nuestro Sol volvía a cobrar vida tras expulsar sus capas más externas al espacio. Este fenómeno puede ser muy similar al destino que afrontará nuestro Sistema Solar dentro de unos pocos miles de millones de años.

Esta nueva imagen de la nebulosa planetaria Abell 30, situada a 5.500 años luz de nuestro planeta, combina imágenes tomadas en la banda de la luz visible por el telescopio espacial NASA/ESA Hubble con los datos recogidos en la banda de los rayos X por los telescopios XMM-Newton, de la ESA, y Chandra, de la NASA.

Una ‘nebulosa planetaria’ es el nombre que reciben las capas, a veces concéntricas, de material expulsado por una estrella en los últimos momentos de su vida. Vistas a través de los telescopios de los astrónomos del siglo XVIII, se parecían mucho a los ‘borrones’ identificados como planetas, y ese nombre ha logrado perdurar hasta nuestros días.

Hoy en día sabemos que se producen cuando una estrella con una masa menor que ocho veces la de nuestro Sol se infla en las últimas etapas de su vida hasta convertirse en una gigante roja. Durante este proceso, fuertes pulsaciones y un intenso viento estelar arrastran sus capas más externas, que son expulsadas al espacio.

La radiación ultravioleta emitida por el núcleo resultante ilumina las capas de materia expelida, dando lugar a complejas obras de arte que somos capaces de contemplar con la ayuda de los telescopios modernos.

La estrella en el corazón de Abell 30 se enfrentó por primera vez a la muerte hace 12.500 años – en una escala terrestre – cuando un lento y denso viento estelar la despojaron de sus capas más externas.

Ante los telescopios ópticos, los restos de esta etapa evolutiva se muestran como una gran cáscara brillante, prácticamente esférica, que se expande por el espacio.

Hace unos 850 años, la estrella volvió a cobrar vida, tosiendo violentamente nudos de helio y materia rica en carbono.

La capa externa de la estrella se expandió brevemente durante este renacer, para luego volver a contraerse rápidamente, en apenas 20 años.

Como consecuencia de esta convulsión, el viento estelar se aceleró hasta alcanzar su velocidad actual de 4.000 kilómetros por segundo – más de 14 millones de kilómetros por hora.

A medida que este rápido viento avanza y se encuentra con vientos más lentos y con grumos de materia expelida por la estrella con anterioridad da lugar a complejas estructuras, entre las que destacan las delicadas colas, similares a las de los cometas, que se pueden ver cerca de la estrella central en esta imagen.

El viento solar bombardeando estos densos cúmulos de materia proporciona una escalofriante imagen del futuro que le podría esperar a la Tierra y al resto de planetas de nuestro Sistema Solar dentro de unos pocos miles de millones de años.

Cuando nuestro Sol emita su último aliento en el corazón de una nebulosa planetaria, su intensa radiación y viento solar acribillarán y evaporarán cualquier planeta que haya logrado sobrevivir la fase de gigante roja.

Si en ese momento alguna lejana civilización observa nuestro Sistema Solar, seguramente podrá ver el resplandor de las brasas de los planetas, emitiendo rayos X mientras son engullidos por el viento solar.

European Space Agency, ESA

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