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Un disco planetario en la Nebulosa de Orión destruye y repone agua los océanos cada mes

Un disco planetario en la Nebulosa de Orión destruye y repone agua los océanos cada mes

Los discos de formación de planetas son lugares de actividad caótica. No sólo los planetas pequeños colisionan entre sí para formar mundos más grandes, sino que el proceso ahora parece implicar un reciclaje destructivo de agua dentro del disco. Esa es la conclusión a la que llegaron los científicos que estudian los datos del Telescopio Espacial James Webb de un vivero de nacimientos planetarios llamado D203-506 en la Nebulosa de Orión.

Los datos que estudiaron sugieren que se crea y repone una cantidad de agua equivalente a todos los océanos de la Tierra en un período relativamente corto, alrededor de un mes. Según Els Peters, colíder del estudio de la Western University de Canadá, este proceso fue relativamente fácil de detectar en un disco protoplanetario. “Este descubrimiento se basó en una pequeña parte de nuestros datos espectroscópicos”, dijo. “Es emocionante que tengamos una gran cantidad de datos para extraer y no puedo esperar a ver qué más podemos encontrar”.

La Nebulosa de Orión es una gran región activa para la formación de estrellas y planetas, y el disco protoplanetario D203-506 se encuentra en su interior a una distancia de unos 1.350 años luz de la Tierra. Los astrónomos estudian la nebulosa para comprender todos los aspectos del nacimiento de una estrella porque allí hay muchas estrellas recién nacidas. Además, muchos de ellos están rodeados por discos de gas y polvo, llamados discos protoplanetarios (proplyds para abreviar). Estas regiones son lugares excelentes para observar los procesos de formación planetaria, especialmente la interacción entre las estrellas jóvenes y sus discos.

La Nebulosa de Orión es uno de los objetos más estudiados del cielo. Es probable que muchas protoestrellas y sus discos planetarios contengan agua de alguna forma. Imagen: NASA

Ciclo del agua en propílidos.

Todos sabemos que el agua es un elemento importante para la vida. Ciertamente jugó un papel en la creación y el mantenimiento de la vida en nuestro planeta. Resulta que el agua constituye una gran parte de los materiales de los propílidos. En el naciente sistema solar, el agua estaba presente en todo nuestro planeta mucho antes de que se formara cualquiera de los planetas, y la mayor parte estaba en forma helada, ya sea como cuerpos helados o atrapada en asteroides y planetesimales. También existe en el espacio interestelar.

Esta vista del horizonte de la Tierra fue capturada por un miembro de la tripulación de la Expedición 7 a bordo de la Estación Espacial Internacional, utilizando una lente gran angular mientras la estación estaba sobre el Océano Pacífico.  Un nuevo estudio sugiere que no toda el agua de la Tierra provino de cometas, pero probablemente también provino de planetas más pequeños y ricos en agua.  Crédito: NASA
Esta vista del horizonte de la Tierra tomada por un miembro de la tripulación de la Expedición 7 a bordo de la Estación Espacial Internacional. Un nuevo estudio sugiere que no toda el agua de la Tierra provino de cometas, pero probablemente también provino de planetas más pequeños y ricos en agua. Crédito: NASA

La mayor parte del agua de la Tierra llegó al planeta en formación durante millones de años. Se fundieron o liberaron gases para formar los océanos, ríos y lagos que vemos hoy. Pero es probable que parte del agua en el disco natal de nuestro sistema haya pasado por un ciclo de “congelación-descongelación” dentro del disco. Esto sucedió cuando el sistema solar todavía era sólo un disco de gas y polvo. Básicamente, el agua se destruyó y luego se reformó a temperaturas más altas.

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Ya no podemos ver este efecto en nuestro sistema. Sin embargo, los astrónomos pueden apuntar telescopios a otras columnas para ver si allí ocurre el mismo proceso. Eso es lo que hicieron Peters y su equipo. Usaron JWST para observar d203-506. Allí, estrellas jóvenes y brillantes bañan las regiones cercanas a la atmósfera con intensa radiación ultravioleta. Los rayos ultravioleta descomponen las moléculas de agua para formar moléculas de hidroxilo y este proceso también libera luz infrarroja. El telescopio espacial James Webb puede buscar esta luz e informar sobre la cantidad de hidroxilo presente en la nube natal. El equipo estima que el proceso en d203-506 destruye y repone aproximadamente los océanos llenos de agua de la Tierra cada mes de forma regular.

Formación de los efectos del sistema solar.

El sistema d203-506 está actualmente formando nuevos mundos, pero comenzó como una nube de gas y polvo sin estrella. Así es exactamente como comenzó nuestro sistema solar, como una nube de gas y polvo hace más de 4.500 millones de años. La nube a partir de la cual se formó era una nebulosa fría y oscura que contenía una cantidad de hielo de agua o un material rico en agua. Algo obligó a la nube a fusionarse en un área de mayor densidad, y esa nube continuó colapsando sobre sí misma bajo la fuerza de la gravedad. Las temperaturas aumentaron y, finalmente, la protoestrella comenzó a formarse. La radiación ultravioleta del Sol irradió la nube natal, provocando una actividad similar a la destrucción y reposición de agua. El calor y la radiación del sol también obligaron a los elementos más ligeros a migrar a regiones más frías del sistema.

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Por lo tanto, d203-506 es un gran modelo para estudiar el ciclo del agua en el sistema solar naciente. Según datos del Telescopio Espacial James Webb, es muy probable que el agua de los océanos de la Tierra haya pasado por este mismo proceso. Con el tiempo, esa agua llegó a los planetesimales y cuerpos helados que ayudaron a formar los mundos del sistema solar.

Es posible que los cuerpos helados del sistema solar exterior no hayan experimentado las mismas temperaturas, destrucción y renovación. Esto se debe a que migraron (o ya estaban) a distancias suficientemente grandes como para que la radiación solar no tuviera el mismo efecto. Ésta es una de las razones por las que los científicos planetarios también están interesados ​​en tomar muestras de estos objetos distantes. Su hielo de agua “primordial” es una buena muestra de cómo eran las condiciones en la nebulosa original antes de que se combinara para formar el sol y los planetas.

para más información

Los investigadores encuentran el valor del agua del océano destruida mensualmente en la Nebulosa de Orión
Oh, como sonda del ciclo del agua caliente en los discos de formación de planetas. (Enlace de la revista)
Oh, como sonda del ciclo del agua caliente en los discos de formación de planetas. (enlace de archivo)

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