Los planetas gigantes comienzan como discos aplanados antes de volverse esféricos

Antes de alcanzar su forma final, los planetas gaseosos adoptan formas aplanadas conocidas técnicamente como esferoides achatados, según ha descubierto un nuevo estudio. Aunque hoy en día la Tierra todavía está clasificada como un esferoide achatado, gracias al ligero aplanamiento en los polos, la etapa de protoplaneta es drásticamente más plana, según un modelo recientemente publicado, pareciéndose más a un M&M que a una bola de chocolate.
Actualmente se entiende generalmente que los planetas se forman a partir de discos protoplanetarios de polvo y gas que rodean a las estrellas recién formadas. Hemos visto directamente muchos de ellos y, a veces, incluso hemos visto planetas gigantes emergiendo, como los dos planetas alrededor de la estrella PDS 70, de 5 millones de años. Estos planetas, conocidos como PDS 70b y PDS 70c, son ejemplos claros de cómo los planetas gigantes comienzan su existencia como parte de los denominados «pds planeta», una fase inicial en la que aún conservan su forma achatada.
Sin embargo, si bien se reconoce que el material del que se forman tiene forma de disco, en lugar de esférico, anteriormente se creía que cuando se formó un protoplaneta reconocible, era algo lo suficientemente cercano a esférico que sería necesario mirar con atención para nota la diferencia. Esto ha sido cuestionado ahora en un estudio de la Universidad de Central Lancashire.
«Muchos exoplanetas… han sido descubiertos en las últimas tres décadas», dijo el Dr. Adam Fenton en un comunicado. «A pesar de observar muchos miles de ellos, sigue sin explicarse cómo se forman».
Existen teorías contrapuestas que explican el proceso, siendo las más destacadas las conocidas como “acreción de núcleo” e “inestabilidad del disco”. El modelo de Fenton y su coautor, el Dr. Dimitris Stamatellos, asumió la inestabilidad del disco, lo que propone una formación planetaria mucho más rápida que la alternativa. «Esta teoría es atractiva debido al hecho de que los planetas grandes pueden formarse muy rápidamente a grandes distancias de su estrella anfitriona, lo que explica algunas observaciones de exoplanetas», dijo Fenton.
El proceso de modelar la formación de gigantes gaseosos de esta manera requirió medio millón de horas de CPU en una instalación informática de alto rendimiento, pero Fenton dijo: «Los resultados fueron sorprendentes y valieron la pena el esfuerzo».
Stamatellos dijo: “Hemos estado estudiando la formación de planetas durante mucho tiempo, pero nunca antes habíamos pensado en comprobar la forma de los planetas a medida que se forman en las simulaciones. Siempre habíamos asumido que eran esféricos”. El modelado también sugiere que cuando el material abandona el disco para pasar a formar parte del planeta, suele ser cayendo sobre los polos.
Lamentablemente, el modelado no reveló ningún signo de una tortuga gigante sobre la que descansara el protoplaneta durante esta fase, presumiblemente antes del abandono a medida que las cosas se completaban.
Actualmente, la inestabilidad del disco es menos favorecida que la acreción de núcleos, pero el equipo de Central Lancaster espera que su trabajo cambie eso. Gracias al estudio de los «pds planeta», podríamos estar un paso más cerca de comprender el misterioso proceso de formación planetaria.
Obtener imágenes directas de protoplanetas es más fácil que intentar detectar mundos bien establecidos, pero todavía es posible sólo en un número limitado de casos. Aún así, es probable que sean menos visibles con suficiente detalle para distinguir la forma. Sin embargo, si el modelo es correcto, los protoplanetas tendrán un aspecto diferente dependiendo del ángulo desde el que se vean, y los telescopios más potentes del mundo podrían confirmarlo.
Si se demuestra que es cierto, ¿podría ser esto la base para una tregua entre los partidarios de la ciencia y los creyentes en la Tierra plana? Reconocen que la Tierra hoy es (casi) redonda y dejamos de burlarnos de ellos sobre la base de que hace cuatro mil millones de años tenían algo de razón. Ok, probablemente no, pero valió la pena intentarlo.
El estudio ha sido aceptado para su publicación en Astronomy and Astrophysics Letters y está disponible como preimpresión en arXiv.