Las estrellas jóvenes, similares a nuestro Sol, no nacen en el vacío. A su alrededor giran densos discos de gas y polvo: verdaderas cunas cósmicas donde nacen los planetas. Pero el gas, el principal material de construcción para las atmósferas de gigantes como Júpiter y Saturno, no es eterno. Se escapa gradualmente, y la ventana de oportunidades se cierra rápidamente.
Nuevas observaciones del telescopio espacial James Webb, que abarcaron 72 sistemas estelares jóvenes, han permitido por primera vez ver cómo ocurre esto en diferentes etapas de la vida de los discos protoplanetarios. El estudio, cuyos resultados se publicaron en The Astronomical Journal, fue dirigido por Naman Bajaj de la Universidad de Arizona. Entre los coautores se encuentra la científica del Instituto SETI Uma Gorti, quien ha estudiado durante décadas los procesos de dispersión de estos discos.
Los datos del instrumento MIRI del telescopio Webb se convirtieron en una especie de película: cada sistema es un fotograma en el film sobre los primeros millones de años de la evolución planetaria. En los discos más jóvenes, donde aún cae activamente materia sobre la estrella, dominan potentes chorros y amplios vientos. Son impulsados por campos magnéticos que atraviesan el disco. El hidrógeno molecular, la molécula más común en estas regiones, y el neón ionizado ayudan a los científicos a rastrear los flujos que arrastran masa y momento angular.
Con el tiempo, el panorama cambia. Cuando el flujo de materia hacia la estrella se debilita, los chorros se apagan y los vientos se vuelven predominantemente atómicos. La radiación de alta energía de la propia estrella, ultravioleta y rayos X, penetra a través del gas cada vez más tenue, lo calienta y lo hace escapar. Este proceso, conocido como fotoevaporación, adquiere un papel cada vez mayor. Es precisamente lo que Gorti ha estudiado durante mucho tiempo, y ahora las observaciones confirman cómo la teoría se ajusta a la realidad en decenas de sistemas.
«La formación de planetas es una carrera contra el tiempo», señaló Bajaj. «Los gigantes gaseosos como Júpiter deben acumular sus masivas atmósferas mientras el disco aún es lo suficientemente denso para proporcionarlas, antes de que los vientos y chorros se lleven este material crudo al espacio».
Gorti añade: la dispersión del disco establece el reloj fundamental. Una vez que el gas desaparece, la posibilidad de construir planetas ricos en gas prácticamente termina. En 66 de los 72 discos, los científicos vieron extensas emisiones de hidrógeno molecular y neón ionizado. Se detectaron vientos moleculares cónicos en 46 sistemas, y chorros rápidos de neón en 40. Cada sistema con un chorro de neón también mostraba rastros de viento de hidrógeno u oxígeno.
Estos datos continúan un trabajo anterior del mismo grupo. En el año 2024, con Webb se logró fotografiar cómo el gas se escapa del disco alrededor de la joven estrella T Cha. Ahora la escala ha crecido a decenas de objetos, y queda claro que ningún mecanismo actúa solo. Los sistemas pasan de la etapa de fuertes chorros magnéticos a la era de vientos atómicos, incluida la fotoevaporación.
En el futuro, mediciones precisas de cuánto gas se lleva y de qué zonas del disco. Esto ayudará a entender no solo qué tan rápido se cierra la ventana para los gigantes, sino también dónde exactamente logran formarse diferentes tipos de planetas. Por ahora, las observaciones recuerdan que en el Universo todo está conectado de manera asombrosa. Flujos gigantes, campos magnéticos, radiación de estrellas jóvenes y sutiles rastros químicos trabajan juntos, creando condiciones en las que a veces logran nacer mundos como el nuestro. Vivimos en un cosmos donde incluso el nacimiento de planetas es una carrera dramática de millones de años, y el telescopio Webb nos permite por primera vez verla en toda su grandiosa plenitud.
