Moléculas de agua en el disco de materia planetaria alrededor de la estrella V883 Orionis. ESO/L. Calçada
El agua sobre la Tierra es más antigua que el Sol: el hallazgo astronómico que lo demuestra
Un sistema planetario en formación permite concluir a los astrónomos que el agua del Sistema Solar se originó antes que su estrella.
8 marzo, 2023 18:11El Observatorio Europeo Austral (ESO), un conglomerado para la investigación astronómica formado por de dieciséis países de Europa -España incluida- más Chile y Australia, ha podido observar la presencia de agua en forma de gas en un sistema solar en formación. Mediante el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array), han podido estudiar las moléculas en el disco de materia que orbita la estrella V883 Orionis a 1.300 años luz de distancia de la Tierra.
Este disco se originó a raíz del colapso de la nube de polvo estelar y gas que dio a luz a la estrella, y dentro de varios millones de años formará cometas, asteroides y a la larga planetas, tal y cómo ocurrió con nuestro propio sistema. El agua que contiene, sin embargo, posee un registro químico único. Esto serviría para explicar, según sostienen los investigadores, cómo el agua pasa del estado gaseoso en órbita al líquido o sólido -hielo- que se encuentra en la superficie rocosa de planetas y lunas.
"Ahora podemos rastrear el origen del agua en el Sistema Solar a un punto antes incluso de la formación del Sol", afirma John J. Tobin, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía de EEUU y autor principal del trabajo que ahora publica Nature. La sensibilidad y el nivel de detalle de ALMA, una red de radiotelescopios emplazada en pleno desierto del norte de Chile, ha podido no solo detectar el agua en V883 Orionis a nivel atómico, sino situar su emplazamiento exacto. El disco contiene así una cantidad de agua 1.200 veces superior a la de la Tierra.
Lo más frecuente es encontrar agua formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno: la archifamosa H2O. Tobin y su equipo, sin embargo, han estudiado una versión en la que uno de los átomos de hidrógeno es reemplazado por deuterio, un isótopo pesado del hidrógeno. El agua común y su variante pesada se forman en condiciones diferentes, por lo que su proporción permite determinar cuándo y dónde se formaron estas moléculas. Dado que el agua de algunos cometas del Sistema Solar tiene la misma proporción que la de la Tierra, se ha planteado la hipótesis de que fueron estos cuerpos celestes los que la trajeron a nuestro planeta.
El viaje del agua desde las nubes cósmicas de gas hasta las estrellas nacientes, y el de los cometas a los planetas, ya había sido documentado previamente. Pero faltaba por descubrir el "eslabón perdido" -en palabras de los investigadores- que permitiera entender cómo llega el agua de la estrella joven a los cometas. "V883 Orionis es este eslabón", afirma Tobin. "La composición del agua en su disco de materia es muy similar a la de los cometas solares- Esto confirma la idea de que el agua de los sistemas planetarios se formó hace miles de millones de años, antes incluso que el Sol, y la hemos heredado en la Tierra, relativamente intacta".
"La mayoría del agua en los discos de materia se encuentra en forma de hielo, y se suele ocultar a nuestra vista", explica por su parte Margot Leemker, del Observatorio de Leiden en los Países Bajos. Sin embargo, el agua en forma de gas puede ser detectada a partir de la radiación que emiten las moléculas al rotar y vibrar, movimientos que tienen más restringidos cuando están congeladas. Pero no son tan fáciles de observar: tienden a encontrarse alrededor del centro del disco, rodeando la zona cálida en torno a la estrella, y el propio polvo estelar las enmascara, impidiendo a los instrumentos captarlas como imagen.
Para fortuna de los investigadores, el disco que rodea V883 Orionis tiene una temperatura anormalmente alta debido a la energía que irradia la estrella. El agua que contiene no está helada, sino que se puede detectar en órbita como gas. El siguiente paso, explica Tobin, pasa por usar un instrumento de nueva generación, METIS, para medir con infrarrojos las fases gaseosas de este agua. "Esto nos proporcionará una visión mucho más completa del hielo y el gas en los discos de materia que forman los planetas", concluye.
