Las estructuras de los discos protoplanetarios (los discos que a veces rodean a las estrellas y en los que se forman planetas nuevos) ¿influyen en las características “demográficas” de los planetas que allí nacen? Una investigación ha buscado la respuesta a esa pregunta.

A partir de los datos de más de 500 estrellas jóvenes observadas con el conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), unos científicos han descubierto un vínculo directo entre ambas cosas.

El estudio demuestra que las estrellas más masivas son más propensas a estar rodeadas de discos con surcos y que dichos surcos están directamente correlacionados con la presencia de una mayor cantidad de planetas gigantes. Estos resultados proporcionan a los científicos una ventana hacia el pasado, que les permite predecir el aspecto de los sistemas exoplanetarios en las distintas etapas de su formación.

“Descubrimos una fuerte correlación entre los surcos de los discos protoplanetarios y la masa estelar, que podría estar vinculada con la presencia de grandes exoplanetas gaseosos”, afirma Nienke van der Marel, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Victoria en la Columbia Británica de Canadá y coautora de la investigación. “Las estrellas más masivas presentan una cantidad relativamente mayor de discos con surcos que las estrellas de menor masa, lo cual coincide con las correlaciones que ya se habían observado en los exoplanetas, puesto que las estrellas más masivas son más propensas a tener exoplanetas gaseosos gigantes. Estas correlaciones son un indicio de que los surcos en los discos protoplanetarios son probablemente causados por planetas gigantes con masas similares o superiores a la de Neptuno”.

Que los surcos en los discos protoplanetarios delatan la presencia de procesos de formación planetaria es una creencia que viene de mucho tiempo atrás. Sin embargo, esta teoría ha afrontado un cierto escepticismo debido a la distancia orbital observada entre los exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. “Una de las principales razones por las que los científicos han mostrado escepticismo frente al vínculo entre los surcos y los planetas es que los exoplanetas con órbitas amplias, de decenas de unidades astronómicas, son escasos. Sin embargo, los exoplanetas con órbitas más pequeñas, de entre una y diez unidades astronómicas, son mucho más comunes”, explica Gijs Mulders, profesor de astronomía de la Universidad Adolfo Ibáñez, en Santiago de Chile, y coautor de la investigación. “Creemos que los planetas que hacen los surcos se acercan a la estrella posteriormente”.

Se trata del primer estudio que demuestra que la cantidad de discos con surcos en torno a estrellas está relacionada con la cantidad de exoplanetas gigantes presentes en los sistemas estelares. “De los estudios anteriores se había desprendido que había muchos más discos con surcos que exoplanetas gigantes detectados”, señala Mulders. “Según nuestro estudio, hay suficientes exoplanetas como para explicar la frecuencia de discos con surcos para las distintas masas estelares observadas”.

Esta correlación también rige los sistemas solares con estrellas de baja masa, donde los científicos tienen más probabilidades de encontrar exoplanetas rocosos, también conocidos como superTierras. Nienke van der Marel, quien asumirá el cargo de profesora en la Universidad de Leiden, en los Países Bajos, en septiembre de 2021, agrega: “Las estrellas de menor masa tienen más superTierras rocosas, a saber, planetas con masas entre la de la Tierra y la de Neptuno. En los discos sin surcos, que son más compactos, se forman estas superTierras”.