Cómo se forman los minerales que darán lugar a planetas como la Tierra

Apenas han pasado unos 100.000 años desde que la joven estrella HOPS-315 comenzó a condensar materia a su alrededor. Ese tiempo, insignificante en términos astronómicos, basta para que empiece a formarse un disco protoplanetario estable. Lo que hasta ahora se intuía a partir de meteoritos antiguos, ha comenzado a verse directamente. El hallazgo ha llegado con una imagen captada en mitad del proceso: justo cuando los primeros minerales sólidos surgen alrededor de una estrella en crecimiento.

Una protoestrella joven muestra por primera vez cómo surgen minerales alrededor de un astro

Las observaciones, publicadas en la revista Nature, recogen los datos obtenidos por el telescopio espacial James Webb y el radiotelescopio ALMA, instalado en el desierto chileno de Atacama. Ambos instrumentos enfocaron sus sensores hacia HOPS-315, una protoestrella situada a unos 1.300 años luz de la Tierra, en plena fase de desarrollo. En torno a este cuerpo celeste se encuentra un disco de gas y polvo que ha empezado a producir granos minerales ricos en silicio, materiales similares a los que componen la corteza terrestre.

La señal que ha llamado la atención de los investigadores se localiza en una zona muy concreta del disco. En ese punto, las temperaturas alcanzan niveles extremos, suficientes para provocar la condensación del monóxido de silicio en forma sólida. En palabras del astrónomo Edwin Bergin, recogidas por la Universidad de Míchigan, “este proceso no se había observado nunca antes en un disco protoplanetario ni en ningún otro sistema fuera del nuestro”.

La detección de silicio cristalizado confirma que ya ha comenzado la evolución hacia nuevos planetas

La identificación del silicio tanto en estado gaseoso como cristalino llevó al equipo a una conclusión clara: estaban viendo cómo empezaban a formarse los primeros materiales que darían lugar a planetas. La autora principal del estudio Melissa McClure, que es investigadora de la Universidad de Leiden, explicó a la agencia AP que “por primera vez podemos decir con certeza que los primeros pasos de la formación planetaria están ocurriendo ahora mismo”.

Hasta ahora, la única forma de estudiar esas fases tan tempranas consistía en analizar meteoritos antiguos llegados a la Tierra. Estas rocas conservan en su interior vestigios minerales que se generaron cerca de la posición actual de la órbita terrestre, cuando el Sistema Solar tenía apenas unos cientos de miles de años. Sin embargo, hasta la llegada de telescopios como el JWST o ALMA, nunca se había conseguido observar en tiempo real ese mismo proceso en otros sistemas.

El análisis de la señal permitió determinar que el material detectado se encuentra a una distancia de la estrella equivalente a la que ocupa el cinturón de asteroides en nuestro propio sistema. Según explicó Logan Francis, también investigador en Leiden, “realmente estamos viendo estos minerales en la misma ubicación en este sistema extrasolar que donde los vemos en los asteroides del Sistema Solar”.

La comparación con el entorno donde se originaron los planetas del Sol no es casual. Merel van ’t Hoff, astrofísica en la Universidad de Purdue, explicó a la agencia AP que esta protoestrella se considera uno de los mejores ejemplos conocidos para investigar qué ocurrió en los primeros compases de nuestro sistema: “Este sistema es uno de los más adecuados que conocemos para estudiar algunos de los procesos que sucedieron en el Sistema Solar”.

La tecnología actual ya permite observar con nitidez lo que antes solo podía imaginarse

El descubrimiento no solo permite observar los primeros granos sólidos en plena formación, sino que demuestra que ese tipo de procesos pueden identificarse y analizarse directamente con las herramientas actuales. John Tobin, investigador del Observatorio Nacional de Radioastronomía, ajeno al estudio, declaró en Nature que “creo que es la primera vez que obtenemos una imagen de este proceso”, aunque también matizó que “apenas estamos empezando a arañar la superficie”.

Esta observación abre nuevas vías para entender cómo se desarrollan los sistemas planetarios más allá del Sol. En palabras de van ’t Hoff, recogidas por la agencia AP, “el descubrimiento puede llevar a encontrar más sistemas en formación e incluso a comprender mejor cuál es nuestro lugar en el universo”. La imagen de esos primeros minerales en pleno nacimiento no solo amplía lo que se sabe sobre los planetas en otros sistemas, también establece una conexión directa con los mismos materiales que dieron forma al suelo que pisamos.