Un equipo internacional de astrónomos que exploran el disco de gas y polvo alrededor de una estrella cercana han descubierto una nube compacta de gas venenoso formado por continuas colisiones entre un enjambre de cuerpos helados, similares a cometas. Los investigadores sugieren que el enjambre de cometas es, o el remanente de una colisión entre dos mundos helados del tamaño de Marte, o de escombros congelados atrapados y que se concentran por la gravedad de un planeta que aún no se ve.
Usando el telescopio ALMA en Chile, los investigadores mapearon la luz de longitud de onda milimétrica del polvo y monóxido de carbono (CO) de moléculas en un disco alrededor de la estrella brillante de Beta Pictoris.Situada a unos 63 años luz de distancia y de sólo 20 millones de años de edad, la estrella alberga uno de los discos de escomboros más cercanos y brillantes, por lo que es un laboratorio ideal para estudiar el desarrollo temprano de los sistemas planetarios.
"Aunque tóxico para nosotros, el monóxido de carbono es uno de los muchos gases que se encuentran en los cometas y otros cuerpos helados", dijo el miembro del equipo Aki Roberge, astrofísico de Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "En el ambiente áspero de una estrella joven, estos objetos con frecuencia chocan y generan fragmentos que liberan polvo, granos de hielo y gases almacenados".
Las imágenes de ALMA revelan un vasto cinturón de monóxido de carbono que se encuentra en los límites del sistema de Beta Pictoris. Gran parte del gas se concentra en un solo grupo situado a unos 13.000 millones de kilómetros de la estrella, es decir, casi tres veces la distancia entre el planetaNeptuno y el sol. La cantidad total de CO observado, dicen los científicos , es superior a 200 billones de toneladas, lo que equivale a alrededor de una sexta parte de la masa de los océanos de la Tierra .
La presencia de todo este gas es una pista de que algo interesante está pasando porque la luz estelar ultravioleta rompe las moléculas de CO en unos 100 años, mucho más rápido que la nube principal puede completar una sola órbita alrededor de la estrella.
Bill Dent, un investigador de la Oficina Conjunta de ALMA en Chile y autor principal de un artículo publicado por Science Express, calculó con su equipo que para compensar la destrucción de las moléculas de CO alrededor de Beta Pictoris un gran cometa debe ser destruido completamente cada cinco minutos. Sólo un enjambre inusualmente masivo y compacto de cometas podría sustentar una tasa de colisión asombrosamente alta.
CINTURÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO
Como vemos el disco casi de canto, los datos de ALMA no pueden determinar si el cinturón de monóxido de carbono tiene una sola concentración de gas o dos en lados opuestos de la estrella. Otros estudios de movimiento orbital de la nube de gas pueden aclararlo, pero la evidencia actual favorece un escenario de dos grupos.
En nuestro propio sistema solar, la gravedad de Júpiter ha atrapado a miles de asteroides en dos grupos, uno principal y otro tras el planeta a medida que viaja alrededor del sol. Un planeta gigante situado en los confines del sistema de Beta Pictoris igualmente podría acorralar a los cometas en un par de enjambres masivos.
Los astrónomos han fotografiado directamente un planeta gigante, Beta Pictoris b , con una masa varias veces mayor que Júpiter, que orbita mucho más cerca de la estrella. Aunque sería raro que un planeta gigante se formase hasta 10 veces más lejos, como se requiere para 'pastorear' estos enjambres de cometas, el hipotético planeta podría haberse formado cerca de la estrella y emigró hacia el exterior cuando el joven disco sufrió cambios.
"Creemos que los enjambres de cometas de Beta Pictoris se forman cuando el hipotético planeta migró hacia el exterior, barriendo cuerpos helados en órbitas resonantes", explicó. Cuando los períodos orbitales de los cometas se corresponden con el planeta de alguna relación sencilla - por ejemplo, dos órbitas por cada tres del planeta - los cometas reciben un empujón desde el planeta en el mismo lugar en cada órbita.
Si, sin embargo, el gas en realidad resulta que reside en un único grupo, los investigadores sugieren un escenario alternativo. Un choque entre dos planetas helados del tamaño de Marte hace aproximadamente medio millón de años podría explicar el enjambre de cometas, con choques continuos entre los fragmentos que producen la liberación gradual de gas de monóxido de carbono.
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