La comunidad científica se encuentra en un debate en curso sobre el misterio del origen del agua en la Tierra y si este fenómeno podría replicarse en exoplanetas rocosos que orbitan alrededor de estrellas distantes. Recientemente, se han obtenido nuevos conocimientos sobre el sistema planetario PDS 70, ubicado a unos impresionantes 370 años luz de distancia de nosotros. Esta estrella alberga un disco exterior y uno interior de gas y polvo, separados por una brecha de aproximadamente 8 mil millones de kilómetros de ancho. En esta brecha, se encuentran dos planetas gigantes gaseosos ya conocidos.
Gracias a mediciones realizadas por el instrumento infrarrojo medio (MIRI) a bordo del telescopio espacial James Webb de la NASA, se ha logrado detectar vapor de agua en el disco interior del sistema, a una distancia cercana a 160 millones de kilómetros de la estrella. Esta región es de particular interés, ya que se cree que allí se están formando planetas rocosos y terrestres. Esta detección de agua es especialmente emocionante porque es la primera vez que se ha observado en la región terrestre de un disco que se sabe que contiene dos o más protoplanetas.
Este hallazgo es significativo porque proporciona información valiosa sobre la formación de planetas similares a la Tierra. Giulia Perotti, autora principal del artículo científico que describe estos descubrimientos e investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, señala que las mediciones realizadas con el telescopio espacial James Webb han permitido observar detalles nunca antes vistos en un sistema donde los planetas se están fusionando activamente.
PDS 70 es una estrella de tipo K, que es más fría que nuestro Sol, y tiene alrededor de 5.4 millones de años, lo que la convierte en una estrella relativamente antigua con discos de formación planetaria. La detección de vapor de agua en su disco es asombrosa, ya que no se había observado en discos de edad similar. Los discos de formación planetaria generalmente pierden su contenido de gas y polvo con el tiempo debido a la radiación y los vientos de la estrella central, o debido a la formación de objetos más grandes que se convertirán en planetas. Por lo tanto, la presencia de agua en el disco interior de PDS 70 sugiere que si hay planetas rocosos en proceso de formación en esa región, podrían tener acceso a agua desde etapas tempranas de su desarrollo.
Los investigadores están entusiasmados por los hallazgos adicionales que podrían obtenerse utilizando el telescopio espacial James Webb. En particular, se ha observado la presencia de silicatos en el disco interior, que son materiales clave en la formación de planetas rocosos. Este descubrimiento plantea interrogantes sobre cómo el agua llegó al sistema PDS 70. El equipo de investigación considera dos posibles escenarios: la formación de moléculas de agua a medida que se combinan átomos de hidrógeno y oxígeno, o el transporte de partículas de polvo recubiertas de hielo desde el disco exterior frío al disco interior caliente, donde el hielo se sublima y se convierte en vapor. Este último escenario sería sorprendente, ya que el polvo tendría que atravesar una gran brecha creada por los dos planetas gigantes que rodean la estrella.
El descubrimiento también suscita preguntas sobre cómo el agua puede sobrevivir tan cerca de la estrella, donde la intensa luz ultravioleta debería descomponerla. Los astrónomos creen que el material circundante, incluido el polvo y otras moléculas de agua, actúa como un escudo protector, permitiendo que el agua detectada en el disco interior del sistema PDS 70 permanezca intacta.
Este emocionante descubrimiento fue posible gracias al telescopio espacial James Webb, que ha proporcionado un nivel de detalle sin precedentes en la observación de sistemas planetarios distantes. El equipo de investigación continuará utilizando dos instrumentos de la misión Webb, NIRCam y NIRSpec, para estudiar más a fondo el sistema PDS 70 y obtener información adicional sobre la presencia de agua y la formación de planetas rocosos. Estas observaciones formaron parte del programa de Observaciones con Tiempo Garantizado 1282 y han sido publicadas en la revista científica Nature.
