Sabemos que el Sistema Solar está estructurado por distintos planetas, pero existe una diferencia muy marcada entre los interiores y exteriores. Los planetas interiores son aquellos que se ubican más cercanos al Sol y antes de cruzar la línea del cinturón de asteroides: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Mientras que los exteriores son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Pero, ¿cómo se llegó a esta configuración? Una nueva investigación recreó las condiciones del disco protoplanetario del que nacieron todos los planetas y creen haber encontrado respuestas sobre la formación y conexión entre los planetas interiores que son como hermanos.
El nacimiento planetario
Lo que nuestro vecindario cósmico y la astronomía nos ha enseñado es que las estrellas suelen fungir como huéspedes planetarias. En un sistema joven primero existe una estrella rodeada por nubes giratorias de gas y polvo que darán luego nacimiento a los planetas. En este disco protoplanetario, los cuerpos se van formando a través de la aglomeración gradual de material de partículas llamadas planetesimales. Que en otras palabras son prototipos muy pequeños de planetas, algo así como partículas embrionarias.
Disco protoplanetario
Sin embargo, todavía se tienen muchas dudas sobre la formación planetaria y por qué existen planetas tan similares y tan distintos. Es decir, ¿de qué depende? Andre Izidoro y su equipo de investigación de la Universidad de Rice se hicieron la misma pregunta. Para ello observaron muchos discos protoplanetarios alrededor de estrellas potencialmente huéspedes de planetas. Descubrieron que los discos están estructurados en una secuencia casi regular de anillos y espacios.
Los anillos planetesimales y la formación de los planetas
Realizaron una simulación del disco protoplanetario de nuestro joven Sistema Solar y descubrieron que estaba estructurado por tres zonas de transición. En las inmediaciones del Sol los compuestos de silicatos ardían a unos 1100°C, por lo que sólo podía haber gas de silicato. Por lo tanto, los planetas únicamente podrían formarse en la línea de esta zona pues requerían de solidez en las partículas para formarse. Lo que explica por qué no existen planetas más cercanos al Sol, pues simplemente no existían las condiciones para su formación.
Más hacia afuera estaban las llamadas líneas de nieve, dos zonas de transición desde las que el vapor de agua y el monóxido de carbono se congelaban. Estos umbrales de temperatura oscilaban entre los -240°C y los -100°C, respectivamente.
Silicatos, agua y monóxido de carbono
La proposición de los investigadores, es que los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas planetarios, se forman a partir estos tres anillos separados de planetesimales en un disco gaseoso alrededor del Sol. El primero compuesto por silicatos, el segundo por vapor de agua y el tercero por monóxido de carbono.
Explican que el primer anillo planetesimal alimentó principalmente a los planetas interiores (Mercurio, Venus, Tierra y Marte). El segundo alimentó a los planetas gaseosos o exteriores (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Y finalmente el tercero se encargó de dar forma al Cinturón de Kuiper, el anillo de cuerpos helados situado fuera de la órbita de Neptuno.
En el comienzo se forman tres anillos de planetesimales, conectados a líneas de condensación / evaporación de silicato, agua y monóxido de carbono (CO) o “nieve”. Las dos clases principales de meteoritos, CC (para condritas carbonáceas) y NC (para condritas no carbonáceas), representan planetesimales formados en los anillos medio e interno y luego dispersos en el cinturón de asteroides. Ride Deep Dasgupta[/caption]
En la investigación también se abordaron las composiciones químicas de los planetas y cómo es que se llegó a ellas. “Para mí fue una completa sorpresa lo bien que nuestros modelos pudieron representar el desarrollo de un sistema planetario como nuestro Sistema Solar, hasta las masas y composiciones químicas ligeramente diferentes de Venus, la Tierra y Marte”, finaliza Bertram Bitsch, coautor del estudio.
Referencias: Izidoro, A. Dasgupta, R. Raymond, S. (2021). Planetesimal rings as the cause of the Solar System’s planetary architecture. Nature Astronomy. DOI
