¿Cómo y cuándo el agua habría llegado a nuestro sistema solar?

La naciente estrella está rodeada de este elemento vital para la vida ¿por qué es importante para la Tierra? ¿Cómo se detecta agua en los confines de la galaxia? En la presente nota te lo explicamos.

disco protoplanetario 1
Imagen pictórica de disco protoplanetario con linea de nieve (colores blancos). Crédito: U. de Chile Astronomía

La Tierra es un planeta abundante en agua líquida, la cual es vital para desarrollar y albergar vida. Algunos científicos intentan dar explicación a los orígenes del agua mirando hacia otros sistemas planetarios —en etapas más jóvenes que el nuestro. Esto ayudaría a desentrañar el origen del agua.

De este modo, un grupo de astrónomos de la National Radio Astronomy Observatory (NRAO por sus siglas en inglés), mencionan que es la primera vez que se detecta agua en un disco protoplanetario. La presencia de agua pudo haberse formado miles de millones de años antes que en nuestro sistema solar, según indican en la revista Nature.

¿Qué es un disco protoplanetario?

Un disco protoplanetario corresponde a gas y polvo interestelar, que circula alrededor de una protoestrella o estrella joven, ligados por gravedad.
Este material es fundamental para la formación de los futuros planetas, cometas y asteroides.

El astrónomo John Tobin de la NRAO y autor principal del estudio, indicó: “Podemos pensar en el camino del agua como un sendero. Sabemos cómo son los puntos finales, que es el agua en los planetas y en los cometas, pero queríamos rastrear los orígenes del agua”.

Disco protoplanetario V883 Ori
Imagen real del disco protoplanetario y la linea de nieve (elipse blanco) de V883 Ori detectado por ALMA. Se compara con órbitas de Neptuno y Plutón, implicando que V883 Ori es más grande y masivo que nuestro sistema solar. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza

Es así que el agua presente en los gases y polvo del medio interestelar puede ser estudiada en el espectro de ondas de radio, en el milimétrico y submilimétrico. Ya que ALMA (Atacama Large Millimiter/Submillimeter Array por sus siglas en inglés) la detectó en el sistema V883 Orionis, una protoestrella —estrella en formación— ubicada a 1.305 años luz de la Tierra, en la constelación de Orión.

Observar agua en discos protoplanetarios es difícil, ya que la mayoría está en forma de hielo. La radioastronomía puede detectarla cuando cambia de fase, de hielo a gas, y se debe ubicar la línea de nieve o hielo dentro del disco de polvo y gas. La linea de nieve es la distancia a la cual se congelan los compuestos derivados del hidrógeno (agua, deuterio, metano y amoniaco) en el disco protoplanetario.

Considerando las proporciones de deuterio e hidrógeno presentes en V883 Ori, se puede asumir que esta protoestrella evolucionará de forma muy semejante a como lo hizo nuestro Sistema Solar.

En el sistema solar solo podíamos relacionar agua con los cometas, no obstante, en otras protoestrellas, no se podía relacionar agua con cometas por su escasa edad. Ahora, se pueden relacionar las protoestrellas con su medio interestelar de polvo y gas. Tanto V883 Ori como nuestro sistema solar, presentan proporciones similares de deuterio e hidrógeno, implicando que V883 Ori evolucionaría de manera similar al sistema solar.

Capacidad de ALMA detectando agua en el espacio

Si la línea de nieve está situada muy cerca de su estrella, no existe suficiente agua gaseosa para que sea detectable, ya que el disco de polvo y gas bloquea su visión. En contraste, si la línea de nieve está más alejada, hay suficiente agua gaseosa para detectar, este es el caso de V883 Ori. El observatorio ALMA tiene tal capacidad de detección.

El disco protoplanetario de V883 Ori es masivo y lo suficientemente caliente para cambiar de fase de hielo a gas, lo cual ayuda a que ALMA detecte agua.

En ALMA se midió la composición química del disco protoplanetario de V833 Ori con receptores de alta sensibilidad, en las Bandas 5 (1,6 milímetros) y 6 (1,3 milímetros). Estos receptores permitieron encontrar agua, además de poder comparar similitudes con nuestro sistema solar.

composicion quimica V883
Las radiobservaciones de la protoestrella revelaron la presencia de gas molecular (azul), agua (naranja) y continuo de polvo (verde), similar a cantidades del sistema solar. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin, B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Es así como se infirió a través del agua en V883 Ori, que en nuestro sistema solar la cantidad de agua permanecería cuasi constante en las distintas etapas de su formación: protoestrella, disco protoplanetario y cometas. Entonces, la evolución y formación del sistema solar completo, puede ser reflejado en otras regiones de la galaxia, tal como en la protoestrella V883 Ori.

En otras palabras, los procesos que debieron ocurrir, para que nuestro sistema solar la formación de nuestro sistema solar, pueden explicarse apuntando las antenas de ALMA a sistemas estelares en formación. Finalmente, las implicancias de esto son mayores, ya que las primeras evidencias de vida en la Tierra, indican que esta se originó en procesos complejos en el "caldo primordial, que es nuestra agua líquida", capturada desde el espacio, cuando nuestro sistema solar era muy joven.

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