Puede parecer incongruente encontrar hielo de agua en el disco de gas y polvo que rodea una estrella. El fuego y el hielo simplemente no se mezclan. Nunca encontraríamos hielo cerca de nuestro Sol.
Pero nuestro sol es viejo. Aproximadamente 5 mil millones de años, con alrededor de 5 mil millones más para el final. Algunas estrellas más jóvenes, del tipo llamado Herbig Ae / Be (según el astrónomo estadounidense George Herbig) son tan jóvenes que están rodeadas por un disco circunestelar de gas y polvo que aún no ha sido usado por la formación de planetas. Para este tipo de estrellas, la presencia de hielo de agua no es necesariamente inesperada.
El hielo de agua juega un papel importante en un sistema solar joven. Los astrónomos piensan que el hielo de agua ayuda a formar planetas grandes y gaseosos. La presencia de hielo hace que la sección exterior de un disco planetario sea más densa. Esta densidad aumentada permite que los núcleos de los planetas gaseosos se unan y formen.
Los sistemas solares jóvenes tienen lo que se llama una línea de nieve. Es el límite entre los planetas terrestres y gaseosos. Más allá de esta línea de nieve, el hielo en el disco protoplanetario estimula la formación de planetas gaseosos. Dentro de esta línea de nieve, la falta de hielo de agua contribuye a la formación de planetas terrestres. Puedes ver esto en nuestro propio Sistema Solar, donde la línea de nieve debe haber estado entre Marte y Júpiter.
Un equipo de astrónomos utilizando el telescopio Gemini observó la presencia de hielo de agua en el disco protoplanetario que rodea la estrella HD 100546, una estrella Herbig Ae / Be a unos 320 años luz de nosotros. Con solo 10 millones de años, esta estrella es bastante joven y es una estrella bien estudiada. El Hubble ha encontrado patrones complejos en espiral en el disco, y hasta ahora estos patrones son inexplicables.
HD 100546 también es notable porque en 2013, la investigación mostró la probable formación continua de un planeta en su disco. Esto presentó una rara oportunidad de estudiar las primeras etapas de la formación de planetas. Encontrar hielo en el disco y descubrir qué tan profundo existe en el disco es una pieza clave de información para comprender la formación de planetas en los sistemas solares jóvenes.
Encontrar este hielo tomó un poco de astro-investigación inteligente. Se utilizó el telescopio Gemini, con su cámara de imágenes de infrarrojo cercano (NICI), una herramienta utilizada para estudiar gigantes gaseosos. El equipo instaló filtros de hielo H2O para ayudar a concentrarse en la presencia de hielo de agua. El disco protoplanetario alrededor de estrellas jóvenes, como en el caso de HD 100546, es una combinación mixta de polvos y gases, y aislar tipos de materiales en el disco no es fácil.
Se ha encontrado hielo de agua en discos alrededor de otras estrellas Herbig Ae / Be, pero la profundidad de distribución de ese hielo no ha sido fácil de entender. Este documento muestra que el hielo está presente en el disco, pero solo de manera superficial, con procesos de fotodesorción UV responsables de destruir los granos de hielo de agua más cerca de la estrella.
Puede parecer trivial, así que diga que se necesitan más estudios, como dicen los autores del estudio. Pero realmente, en ciencia, ¿no se necesita siempre más estudio? ¿Alguna vez llegaremos al final de la comprensión? Ciertamente no. Y ciertamente no cuando se trata de la formación de planetas, que es algo muy importante de entender.
