Anillos similares a los de Saturno alrededor del Sol impidieron una “súper-Tierra”, sugiere nuevo estudio

El Sol tenía anillos de polvo y gas similares a los de Saturno que pudieron haber jugado un papel vital en la formación de la Tierra, sugiere un nuevo estudio.

“En el sistema solar sucedió algo que impidió que la Tierra creciera y se convirtiera en un tipo de planeta terrestre mucho más grande llamado súper-Tierra”, aseguró André Izidoro, astrofísico de la Universidad de Rice.

Las súper-Tierras son planetas rocosos masivos que se encuentran en alrededor de por lo menos el 30 por ciento de las estrellas similares al Sol en la galaxia.

Con el uso de una supercomputadora para simular la formación del sistema solar, un modelo produjo anillos alrededor del Sol como los que se encuentran alrededor de las estrellas jóvenes.

El modelo asume que surgieron tres bandas de alta presión dentro del disco de gas y polvo del Sol joven, llamadas “protuberancias de presión”, que también se han observado en discos estelares anillados alrededor de estrellas distantes.

“Si las súper-Tierras son supercomunes, ¿por qué no tenemos una en el sistema solar?”, cuestionó Izidoro. “Proponemos que las protuberancias de presión produjeron depósitos desconectados de materiales del disco en el sistema solar interior y exterior, y regularon la cantidad de material disponible para acrecentar los planetas en el sistema solar interior”.

Los científicos han pensado durante décadas que el gas y el polvo en los discos se volvieron gradualmente menos densos, pero las simulaciones por computadora contaron una historia diferente: es poco probable que se formen planetas a partir de discos regulares.

“En un disco regular, todas las partículas sólidas, granos de polvo o rocas, deberían ser atraídas hacia adentro muy rápidamente y perderse en la estrella”, comentó la astrónoma y coautora del estudio Andrea Isella, profesora asociada de física y astronomía en Rice. “Uno necesita algo que los detenga para darles tiempo de convertirse en planetas”.

Cuando las partículas se mueven más rápido que el gas que las rodea, “sienten un viento en contra y se desplazan muy rápidamente hacia la estrella”, dijo Izidoro.

El modelo del estudio asumió que se formaron protuberancias de presión en el sistema solar primitivo, en tres lugares distintos.

“Es solo una función de la distancia a la estrella, porque la temperatura aumenta a medida que te acercas a la estrella”, señaló el geoquímico y coautor del estudio Rajdeep Dasgupta, profesor Maurice Ewing de Ciencias de Sistemas Terrestres en Rice. “El punto donde la temperatura es lo suficientemente alta como para que el hielo se vaporice, por ejemplo, es una línea de sublimación que llamamos línea de nieve”.

En la línea de silicato, el ingrediente básico de la arena y el vidrio, el dióxido de silicio se convirtió en vapor. Esto produjo el anillo más cercano al Sol, donde más tarde se formarían Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.

El anillo central apareció en la línea de nieve y el anillo más lejano en la línea de monóxido de carbono.

Izidoro aseveró que la aparición tardía del anillo central del sol en algunas simulaciones condujo a la formación de súper-Tierras, lo que resalta la importancia del momento en el que surgieron las protuberancias de presión.

“Para cuando se formó la protuberancia de presión en esos casos, una gran cantidad de masa ya había invadido el sistema interior y estaba disponible para formar súper-Tierras”, declaró. "Entonces, el momento en que se formó esta protuberancia de presión media podría ser un aspecto clave del sistema solar”.

El estudio fue publicado en línea en Nature Astronomy.