Spitzer descubre
moléculas orgánicas
y agua en AA Tauri
Investigadores usando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA han descubierto grandes cantidades de gases orgánicos simples y vapor de agua en una región de posible formación planetaria alrededor de una estrella joven, AA Tauri, junto con las evidencias de que estas moléculas se formaron allí. También han encontrado agua en ese misma zona alrededor de otras dos estrellas jóvenes.
Elevando las capacidades del telescopio a nivel superior, los astrónomos tienen ahora un mejor punto de vista de las primeras etapas de formación planetaria, lo cual puede arrojar más luz sobre los orígenes de nuestro Sistema Solar y el potencial para que la vida se desarrolle en otros. John Carr del Laboratorio de Investigación Naval en Washington, y Joan Najita del Observatorio Astronómico Óptico Nacional en Tucson, Arizona, desarrollaron una nueva técnica usando el espectrógrafo de infrarrojos del Spitzer para medir y analizar la composición química de los gases en los discos protoplanetarios. Estos son discos de forma aplanada de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes y que los científicos creen que proporcionan los materiales para la formación de planetas, lunas y que finalmente, con el paso de millones de años, pueden evolucionar en sistemas planetarios como el nuestro.
“La mayor parte del material en el interior del disco es solo gas”, dijo Carr, “pero hasta ahora había sido difícil estudiar la composición del gas en las regiones en que los planetas deberían formarse. Se ha prestado mucha más atención a las partículas sólidas, las cuales son más fáciles de observar”. En su proyecto, Carr y Najita observaron con mayor profundidad los gases en la región de formación en el disco alrededor de la estrella AA Tauri. Con menos de un millón de años de antigüedad, AA Tauri es un ejemplo típico de una joven estrella rodeada de un disco protoplanetario.
Con los nuevos procedimientos, fueron capaces de detectar las minimas firmas espectrales de tres moléculas orgánicas simples – cianuro de hidrógeno, acetileno y dióxido de carbono – además de la del vapor de agua. Además, encontraron más cantidad de estas sustancias en el disco, de lo que se han encontrado en los densos gases interestelares denominados nubes moleculares a partir de las cuales se originó el disco. “Las nubes moleculares proporcionan la materia prima desde la cual se creó el disco protoplanetario”, dijo Carr. “Por tanto esto en una prueba de que existe una química orgánica activa en el interior del disco, formando y "refinando" estas moléculas”.
El espectrógrafo de infrarrojos del Spitzer detectó los mismos gases orgánicos en un disco protoplanetario anteriormente. Pero la observación dependia de que el disco de la estrella estuviese orientado de la forma adecuada. Ahora los investigadores cuentan con un nuevo método para poder estudiar la mezcla primordial de gases en los discos de cientos de jóvenes sistemas estelares.
Los astrónomos podrán llenar un importante vacio en sus observaciones – saben que el agua y las moléculas orgánicas son abundantes en el medio interestelar pero no saben qué sucede con ellas después de incorporarse al disco. “¿Se destruyen estas moléculas, se mantienen o se refinan en el disco?” dijo Carr. “Ahora que podemos identificar estas moléculas y hacer un inventario de las mismas, tendremos una mejor comprensión de los orígenes y evolución de los componentes básicos de la vida – de dónde proceden y cómo evolucionan”. Los resultados de la investigación de Carr y Najita aparecen en el ejemplar del 14 de marzo de la revista Science.
Aprovechando estas capacidades espectroscópicas del Spitzer, otro grupo de científicos buscó moléculas de agua en los discos alrededor de otras estrellas jóvenes y las encontraron en dos ocasiones. “Esta es una de las poquísimas veces que se ha visto directamente que hay vapor de agua en la parte interior de un disco protoplanetario – el lugar más probable para la formación de planetas terrestres”, dijo Colette Salyk, estudiante graduado en ciencias planetarias y geológicas en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. Ella es la autora principal de un artículo sobre los resultados de estas investigaciones que aparecen en el ejemplar del 20 de marzo de Astrophysical Journal Letters.
Salyk y sus colegas usaron el Spitzer para observar docenas de estrellas jóvenes con discos protoplanetarios y encontraron agua en muchos de ellos. Se centraron en dos estrellas y tras la detección inicial de agua profundizaron con medidas de alta resolución complementarias desde el Telescopio Keck II en Hawai. “Aunque no detectamos tanta agua como existe en los océanos de la Tierra, vemos esencialmente sólo la superficie del disco, por lo que podemos deducir que el agua líquida es bastante abundante”, dijo Geoffrey Blake, profesor de química cósmica y ciencias planetarias de Caltech y uno de los coautores del artículo.
“Esta investigación será mucho más larga que el estudio de sólo uno o dos discos”, dijo Blake. “Spitzer puede medir eficientemente las marcas de agua en muchos objetos, por lo que esto es sólo el inicio de lo que aprenderemos”.
“La mayor parte del material en el interior del disco es solo gas”, dijo Carr, “pero hasta ahora había sido difícil estudiar la composición del gas en las regiones en que los planetas deberían formarse. Se ha prestado mucha más atención a las partículas sólidas, las cuales son más fáciles de observar”. En su proyecto, Carr y Najita observaron con mayor profundidad los gases en la región de formación en el disco alrededor de la estrella AA Tauri. Con menos de un millón de años de antigüedad, AA Tauri es un ejemplo típico de una joven estrella rodeada de un disco protoplanetario.
Con los nuevos procedimientos, fueron capaces de detectar las minimas firmas espectrales de tres moléculas orgánicas simples – cianuro de hidrógeno, acetileno y dióxido de carbono – además de la del vapor de agua. Además, encontraron más cantidad de estas sustancias en el disco, de lo que se han encontrado en los densos gases interestelares denominados nubes moleculares a partir de las cuales se originó el disco. “Las nubes moleculares proporcionan la materia prima desde la cual se creó el disco protoplanetario”, dijo Carr. “Por tanto esto en una prueba de que existe una química orgánica activa en el interior del disco, formando y "refinando" estas moléculas”.
El espectrógrafo de infrarrojos del Spitzer detectó los mismos gases orgánicos en un disco protoplanetario anteriormente. Pero la observación dependia de que el disco de la estrella estuviese orientado de la forma adecuada. Ahora los investigadores cuentan con un nuevo método para poder estudiar la mezcla primordial de gases en los discos de cientos de jóvenes sistemas estelares.
Los astrónomos podrán llenar un importante vacio en sus observaciones – saben que el agua y las moléculas orgánicas son abundantes en el medio interestelar pero no saben qué sucede con ellas después de incorporarse al disco. “¿Se destruyen estas moléculas, se mantienen o se refinan en el disco?” dijo Carr. “Ahora que podemos identificar estas moléculas y hacer un inventario de las mismas, tendremos una mejor comprensión de los orígenes y evolución de los componentes básicos de la vida – de dónde proceden y cómo evolucionan”. Los resultados de la investigación de Carr y Najita aparecen en el ejemplar del 14 de marzo de la revista Science.
Aprovechando estas capacidades espectroscópicas del Spitzer, otro grupo de científicos buscó moléculas de agua en los discos alrededor de otras estrellas jóvenes y las encontraron en dos ocasiones. “Esta es una de las poquísimas veces que se ha visto directamente que hay vapor de agua en la parte interior de un disco protoplanetario – el lugar más probable para la formación de planetas terrestres”, dijo Colette Salyk, estudiante graduado en ciencias planetarias y geológicas en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. Ella es la autora principal de un artículo sobre los resultados de estas investigaciones que aparecen en el ejemplar del 20 de marzo de Astrophysical Journal Letters.
Salyk y sus colegas usaron el Spitzer para observar docenas de estrellas jóvenes con discos protoplanetarios y encontraron agua en muchos de ellos. Se centraron en dos estrellas y tras la detección inicial de agua profundizaron con medidas de alta resolución complementarias desde el Telescopio Keck II en Hawai. “Aunque no detectamos tanta agua como existe en los océanos de la Tierra, vemos esencialmente sólo la superficie del disco, por lo que podemos deducir que el agua líquida es bastante abundante”, dijo Geoffrey Blake, profesor de química cósmica y ciencias planetarias de Caltech y uno de los coautores del artículo.
“Esta investigación será mucho más larga que el estudio de sólo uno o dos discos”, dijo Blake. “Spitzer puede medir eficientemente las marcas de agua en muchos objetos, por lo que esto es sólo el inicio de lo que aprenderemos”.
“Con próximas observaciones del Spitzer y con nuevos datos en la mano”, añadió Carr, “desarrollaremos una mejor comprensión de la distribución y abundancia del agua y las moléculas orgánicas en los discos de formación planetaria”.
Noticia original JPL NASA
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