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Nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) marcan la primera detección de agua heredada en un disco protoplanetario, sin cambios significativos en su composición.
Estos resultados sugieren también que el agua de nuestro sistema solar se formó miles de millones de años antes que el Sol, según los investigadores en la revista Nature.
V883 Orionis es una protoestrella situada a unos mil 305 años-luz de la Tierra, en la constelación de Orión. Las nuevas observaciones de esa materia han ayudado a encontrar un probable vínculo entre el agua del medio interestelar y la de nuestro sistema solar, al confirmar que tienen una composición similar.
“Podemos pensar en su camino a través del Universo como un sendero. Sabemos cómo son los puntos finales, que son el agua en los planetas y en los cometas, pero queríamos rastrear hasta sus orígenes”, explica John Tobin, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de la Fundación Nacional de la Ciencia y autor principal del trabajo.
“Hasta ahora podíamos relacionar la Tierra con los cometas y las protoestrellas con el medio interestelar, pero no vincular las protoestrellas con los cometas. V883 Ori ha cambiado esto y ha demostrado que las moléculas de agua en ese sistema y en el solar nuestro tienen una proporción similar de deuterio e hidrógeno”, agrega.
Observar agua en los discos circunestelares alrededor de las protoestrellas es difícil porque en la mayoría de los sistemas el líquido está presente en forma de hielo. Cuando los científicos observan protoestrellas buscan la línea de nieve o de hielo, que es el lugar donde el agua hace la transición predominante de hielo a gas, que la radioastronomía puede observar en detalle.
“Si la línea de nieve está situada demasiado cerca de la estrella, no hay suficiente agua gaseosa para que sea fácilmente detectable, y el disco polvoriento puede bloquear gran parte de la emisión de agua; pero si está situada más lejos de la estrella, hay suficiente en estado gaseoso para ser detectable, y ese es el caso de V883 Ori”, explica Tobin, quien añade que la condición única de la protoestrella es lo que hizo posible este proyecto.
Materia ideal de análisis
El disco de V883 Ori es bastante masivo y está lo suficientemente caliente como para que el agua que contiene haya pasado de hielo a gas. Esto hace de la protoestrella un objetivo ideal para estudiar el crecimiento y la evolución de los sistemas solares en longitudes de onda de radio.
“Esta observación pone de relieve las excelentes capacidades del instrumento ALMA para ayudar a los astrónomos a estudiar algo de vital importancia para la vida en la Tierra: el agua”, destaca Joe Pesce, del programa de la NSF para ALMA.
“Una comprensión de los procesos subyacentes importantes para nosotros en la Tierra, vistos en regiones más distantes de la galaxia, también beneficia nuestro conocimiento de cómo funciona la naturaleza en general y los procesos que tuvieron que ocurrir para que nuestro sistema solar se desarrollara en lo que conocemos hoy”, añade.
Para relacionar el agua del disco protoplanetario de V883 Ori con la de nuestro propio sistema solar, el equipo midió su composición utilizando los receptores de alta sensibilidad Banda 5 (1.6 mm) y Banda 6 (1.3 mm) de ALMA y descubrió que permanece relativamente sin cambios entre cada etapa de formación del sistema solar: protoestrella, disco protoplanetario y cometas.
“Esto significa que el agua de nuestro sistema solar se formó mucho antes de que lo hicieran el Sol, los planetas y los cometas. Ya sabíamos que hay mucho hielo de agua en el medio interestelar.
“Nuestros resultados muestran que esta agua se incorporó directamente al sistema solar durante su formación –afirma Merel van Hoff, astrónomo de la Universidad de Michigan y coautor del trabajo–. Esto es emocionante, ya que sugiere que otros sistemas planetarios también deberían haber recibido grandes cantidades de agua.”
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