Cuando una nube de gas y polvo colapsa, se forma en ella una estrella. Alrededor de esta se genera un disco, que más tarde se transforma en cometas y asteroides y, finalmente, en planetas. Durante estos pasos se pueden ir transportando algunos de los elementos contenidos en esa nube inicial, entre ellos el agua. Sin embargo, hasta ahora había un eslabón perdido en la historia. Se sabía cómo pasa el agua de la nube de gas y polvo a la estrella y de los cometas y asteroides a los planetas. Pero quedaba saber cómo pasa de las estrellas recién formadas a los cometas. Esto es aplicable a nuestro sistema solar, pero también a cualquier otro sistema planetario. Ahora, gracias a un estudio recién publicado en Nature, tenemos por fin la respuesta.
La ha alcanzado un equipo internacional de científicos, trabajando con ALMA, un radiotelescopio instalado en Chile. Con su investigación, han logrado encontrar agua en el disco de formación planetaria de una estrella llamada V883 Orionis. Se trata de una estrella joven, ubicada a unos 1.300 años luz de la Tierra, que cuenta con algunas características que la han convertido en indispensable para dar con este eslabón perdido.
Usar los instrumentos adecuados y dar con la estrella perfecta ha permitido que tengamos información muy útil sobre este eslabón perdido del agua planetaria. Pero veamos cómo han llegado hasta él.
Agua ligera y pesada, las claves para seguirla por el sistema solar
Generalmente, en este tipo de investigaciones se miden las proporciones de dos tipos de agua. Por un lado, tenemos la más abundante, con la fórmula que normalmente estudiamos en el colegio. Es decir, aquella cuya molécula se compone de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H₂O). Sin embargo, también hay moléculas de agua un poco más pesadas, en las que uno de los átomos de hidrógeno se sustituye por deuterio, que es un isótopo del hidrógeno ligeramente más pesado.
La proporción de ambos tipos de agua puede ayudarnos a saber de dónde proviene una muestra. Por ejemplo, se ha visto que algunos cometas y asteroides tienen la misma proporción que el agua terrestre, por lo que parece indicar que descargaron agua sobre nuestro planeta.
¿Pero cómo llegó esa agua del disco de formación planetaria a los planetas? Ese es el eslabón perdido que los científicos han buscado durante tanto tiempo. Y ahora podrían haberlo encontrado.
¿Por qué era tan difícil dar con el eslabón perdido?
Encontrar agua en el espacio usando radiotelescopios terrestres, como ALMA, no es fácil. Se puede hacer si está en estado gaseoso, ya que se mide la radiación emitida por las partículas a medida que giran y vibran. Sin embargo, en los discos de formación planetaria, el agua suele estar en forma de hielo, pues su temperatura es muy baja. Por eso, dado que en estado sólido las partículas apenas vibran, no se podría utilizar esta técnica. Sí que puede haber algo de gas en el centro del disco, donde es más caliente, pero estas regiones cercanas están ocultas por el propio disco de polvo. Además, son demasiado pequeñas para ser fotografiadas con los telescopios actuales. Todo esto es lo que ha impedido hasta ahora dar con el eslabón perdido del agua planetaria.
Pero V883 Orionis tiene una ventaja que ayuda a solucionar estos problemas. Y es que, según un estudio anterior, un estallido de la estrella calentó su disco planetario lo suficiente como para mantener agua en estado gaseoso más allá de su centro.
Por eso, usaron ALMA para detectar esa radiación emitida por el agua gaseosa. Pudieron dar con ella y también medir su composición, que ayuda a colocar el eslabón perdido en la cadena de distribución del agua planetaria. Incluso pudieron medir la cantidad total de agua y comprobar que hay 1.200 veces más que en todos los océanos de la Tierra.
Llegados a este punto, los autores del estudio planean seguir investigando este disco planetario, esta vez con el Extremely Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en inglés). Gracias a su instrumento infrarrojo de primera generación METIS, creen que podrán hacer un mejor seguimiento del agua desde el nacimiento de las estrellas hasta la formación de sistemas planetarios completos. Ya tenemos el eslabón perdido, solo falta terminar de colocarlo en su cadena.