Detectada por primera vez la formación de una luna en torno a un exoplaneta

Las inéditas imágenes del telescopio ALMA muestran sin ambigüedades un disco circumplanetario en torno al exoplaneta PDS 70c, una observación que podría revolucionar lo que conocemos sobre la formación de lunas y planetas

Vista extensa y ampliada de la fomación de una Luna en el disco circumplanetario de PDS 70c

Vista extensa y ampliada de la fomación de una Luna en el disco circumplanetario de PDS 70c

Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Gracias al Telescopio Atacama Large Millimeter Array -ALMA-, los astrónomos, en una observación sin precedentes, han detectado por primera vez sin ambigüedades la presencia de un disco de materia alrededor de un planeta fuera de nuestro sistema solar.

El disco en cuestión, llamado disco circumplanetario, rodea al exoplaneta PDS 70c, uno de los dos planetas gigantes similares a Júpiter que orbitan la estrella V1032 Centauri, la cual está situada a casi 400 años luz de distancia de la Tierra en la constelación del Centauro. Los astrónomos ya habían encontrado indicios de un disco formador de una luna alrededor de este exoplaneta en 2019, pero dado que no podían distinguir claramente el disco de su entorno circundante, no han podido confirmar su detección hasta este momento.

Además, con la ayuda de ALMA, la investigadora de la Universidad de Grenoble, en Francia, y de la Universidad de Chile, Myriam Benisty, ha podido averiguar junto a su equipo que el disco presenta aproximadamente el mismo diámetro que la distancia que separa a nuestro Sol de la Tierra. También suficiente masa para formar hasta tres satélites del tamaño de la Luna.

El disco circumplanetario que rodea al exoplaneta PDS 70, posee suficiente masa para formar hasta tres satélites del tamaño de la Luna

Benisty, quien lideró la nueva investigación que bajo el título A Circumplanetary Disk Around PDS 70c se publica esta semana en la revista especializada The Astrophysical Journal, declara que "el trabajo presenta la clara detección de un disco en el que se podrían estar formando varios satélites". "Además, nuestras observaciones con ALMA se obtuvieron con una resolución tan exquisita que pudimos identificar claramente que el disco está asociado con el planeta, por lo que podemos restringir su tamaño por primera vez”, añade.

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Sin embargo, los resultados no solo son clave para descubrir cómo surgen y se forman las lunas. "Estas nuevas observaciones también son extremadamente valiosas para validar las teorías sobre la formación planetaria que no han podido probarse hasta el momento", declara por su parteJaehan Bae, investigador del Laboratorio para la Tierra y los Planetas de la Carnegie Institution for Science de los Estados Unidos, y autor principal del estudio.

Los planetas se forman en discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes, creando vacíos en estos mientras devoran el material que "engullen" para crecer. En este proceso, un planeta puede adquirir su propio disco circumplanetario, lo que contribuye al crecimiento del planeta al regular la cantidad de material que cae sobre él. Al mismo tiempo, el gas y el polvo en el disco circumplanetario pueden unirse en cuerpos progresivamente más grandes a través de múltiples colisiones, lo que finalmente conduce al nacimiento de nuevas lunas.

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Pero los astrónomos aún no comprenden completamente los detalles de estos procesos. “En resumen, todavía no está claro cuándo, dónde y cómo se forman los planetas y las lunas”, explica el investigador de Observatorio Europeo Austral, Stefano Facchini, también involucrado en la investigación.

“Se han encontrado más de 4000 exoplanetas hasta ahora, pero todos ellos fueron detectados en sistemas maduros. PDS 70b y PDS 70c, que forman un sistema que recuerda al par Júpiter-Saturno, son los únicos dos exoplanetas detectados hasta ahora que todavía están en proceso de formación”, añade Miriam Keppler, investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania. “Es por ello que este sistema nos ofrece una oportunidad sin peecedentes para observar y estudiar los procesos de formación de planetas y satélites”, concluye Facchini.