Un nuevo modelo demuestra cómo las perturbaciones anulares en un disco protoplanetario pueden crear las condiciones para una rápida formación de planetas
La teoría de la acreción, la teoría más aceptada sobre la formación de planetas, afirma que las partículas pequeñas en un disco protoplanetario se acumulan y eventualmente forman cuerpos más grandes llamados planetesimales. Sin embargo, esta teoría tiene dificultades para explicar la existencia de gigantes gaseosos que se forman lejos de sus estrellas y de gigantes de hielo como Urano y Neptuno.
La teoría de la acreción fue propuesta en 1944 por Otto Schmidt, quien propuso que los planetas rocosos como la Tierra se formaron a partir de “material meteórico”. En 1960, el astrónomo William McCrea propuso la “teoría de los protoplanetas” basada en la idea de que los planetas se forman en la nebulosa solar. En las últimas décadas, la teoría de la acreción se ha perfeccionado y ampliado, pero aún quedan algunas lagunas.
[content-egg module=Amazon products=”es-B0B21PT487″ template=list]
La teoría es que se necesitan varios millones de años para que se forme un núcleo lo suficientemente grande como para convertirse en un gigante gaseoso, y los discos protoplanetarios se dispersan demasiado rápido para que esto suceda. Además, la teoría de la acreción tiene dificultades para explicar los Júpiter y las súper Tierras calientes que se encuentran en otros sistemas solares.
Un nuevo modelo desarrollado por investigadores de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich puede llenar estos vacíos. Su trabajo, publicado en la revista Astronomy and Astrophysics, se llama “Formación secuencial de planetas gigantes iniciada por la subestructura del disco”.
Este modelo muestra que las subestructuras del disco protoplanetario, llamadas perturbaciones de anillo, pueden provocar la formación de múltiples gigantes gaseosos en rápida sucesión. Pequeñas partículas de polvo de tamaño milimétrico se acumulan en el disco y caen en perturbaciones anulares, formando “trampas de migración”. Grandes cantidades de material formador de planetas se acumulan en estas regiones compactas del disco, creando las condiciones para una rápida formación de planetas.
[content-egg module=Amazon products=”es-B0CQXFR47S” template=list]
El proceso crea una nueva presión máxima en el borde exterior de la brecha planetaria, lo que desencadena la próxima generación de formación de planetas. Esto da lugar a una cadena compacta de planetas gigantes, que es lo que vemos en el sistema solar. El proceso es eficiente porque los primeros gigantes gaseosos que se forman evitan que el polvo necesario para formar el próximo planeta se adentre más profundamente en la estrella.
El Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA) ha detectado gigantes gaseosos en discos jóvenes a distancias de más de 200 UA. e En el Sistema Solar, Júpiter se encuentra aproximadamente a 5 UA. e., y Neptuno, aproximadamente a las 30 a. e. Los autores dicen que su modelo puede explicar todas estas arquitecturas diferentes.
“Esta es la primera vez que la simulación rastrea el proceso por el cual el polvo fino crece hasta convertirse en planetas gigantes”, dijo Tommy Chi Ho Lau, autor principal del estudio. El nuevo modelo podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor la formación de planetas y explicar la existencia de gigantes gaseosos y gigantes de hielo.
[content-egg module=Amazon template=list]