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Extraño sistema estelar con tres discos de formación planetaria

Los planetas se forman a partir de grandes discos de polvo y gas que se acumulan alrededor de sus estrellas anfitrionas. Hace miles de millones de años, nuestro sistema solar se habría visto como un solo punto de luz brillante proveniente del sol, con un disco de materia girando a su alrededor que eventualmente se agrupó en planetas. Para aprender sobre cómo se formó nuestro sistema solar, es útil observar otros sistemas que actualmente están pasando por este proceso, como TW Hydrae, un sistema ubicado a 200 años luz de distancia y que se volvió hacia nosotros, lo que lo convierte en el lugar perfecto para observar la formación planetaria.

Pero hay algo extraño en el sistema TW Hydrae. En 2017, los astrónomos notaron por primera vez una extraña sombra que era visible en el disco de polvo y gas que rodeaba la estrella. Si bien tales sombras son típicamente de un planeta formado dentro del disco, en este caso la forma y el movimiento de la sombra sugirieron que en realidad era de un segundo disco, ubicado dentro del primer disco e inclinado en un ángulo diferente. Ahora, los astrónomos creen que han visto evidencia de un tercer disco, con los tres apilados y creando un complejo patrón de sombras.

Esta ilustración se basa en imágenes del Telescopio Espacial Hubble de discos de gas y polvo que rodean a la joven estrella TW Hydrae. Tenemos una vista oblicua de tres anillos concéntricos de polvo y gas. En el centro está el resplandor blanco brillante de la estrella central. Los anillos de color rojizo están inclinados entre sí y, por lo tanto, proyectan sombras oscuras a través del anillo más externo.
Esta ilustración se basa en imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA de discos de gas y polvo que rodean a la joven estrella TW Hydrae. Las fotos del Hubble muestran sombras que recorren los discos que rodean el sistema. La interpretación es que estas sombras provienen de discos internos ligeramente inclinados que impiden que la luz de las estrellas llegue al disco exterior y, por lo tanto, proyectan una sombra. Los discos están ligeramente inclinados entre sí debido a la atracción gravitacional de planetas invisibles que deforman la estructura del disco. NASA. ESA, L. Hustak (STScI)

Los investigadores utilizaron datos del Telescopio Espacial Hubble recopilados en 2021 para observar el sistema, encontrando que la sombra era diferente de lo que esperaban según la teoría de un disco proyectando una sombra en un segundo disco.

«Descubrimos que la sombra había hecho algo completamente diferente», dijo el investigador principal John Debes, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, en un comunicado. «Cuando miré los datos por primera vez, pensé que algo había salido mal con la observación porque no era lo que esperaba. Al principio estaba desconcertado, y todos mis colaboradores decían: ¿Qué está pasando? Realmente tuvimos que rascarnos la cabeza y nos tomó un tiempo encontrar una explicación».

Descubrieron que la explicación más probable para las observaciones son dos discos desalineados dentro de un tercer disco más grande. Esa es una configuración muy extraña para un sistema planetario. «Nunca hemos visto esto antes en un disco protoplanetario», dijo Debes. «Hace que el sistema sea mucho más complejo de lo que pensábamos originalmente».

Podría ser que ya haya planetas formados dentro de cada uno de los discos, que es lo que está causando las sombras. Para obtener más información, una posibilidad es utilizar la poderosa visión infrarroja del Telescopio Espacial James Webb para observar las sombras con más detalle.

La investigación se publica en The Astrophysical Journal.

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Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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Cuando se trata de entender exoplanetas, o planetas fuera de nuestro sistema solar, el gran reto no es solo encontrar estos planetas, sino también entender cómo son. Y uno de los factores más importantes en los que los científicos están interesados es si un exoplaneta tiene una atmósfera y, de ser así, de qué está compuesta. Pero, al igual que con el clima aquí en la Tierra, las atmósferas de los exoplanetas no son estáticas. Así que el Telescopio Espacial Hubble se utilizó recientemente para una observación intrigante: comparar datos de la atmósfera de un exoplaneta que se había observado anteriormente, para ver cómo cambiaba con el tiempo.

El Hubble observó el planeta WASP-121 b, un planeta extremo que está tan cerca de su estrella que un año allí dura solo 30 horas. Las temperaturas de su superficie superan los 3.000 grados Kelvin, o 5.000 grados Fahrenheit, lo que los investigadores predicen que provocaría algunos fenómenos meteorológicos salvajes. Al tratarse de un planeta tan extremo, WASP-121 b es bien conocido y ha sido observado por el Hubble varias veces a lo largo de los años, a partir de 2016.
Esta es una impresión artística del exoplaneta WASP 121-b, también conocido como Tylos. El exoplaneta orbita peligrosamente cerca de su estrella anfitriona a aproximadamente el 2,6% de la distancia entre la Tierra y el Sol, lo que lo coloca a punto de ser destrozado por las fuerzas de marea de su estrella anfitriona. Las poderosas fuerzas gravitacionales han alterado la forma del planeta. NASA, ESA, Q. Changeat et al., M. Zamani (ESA/Hubble)
En total, los investigadores combinaron cuatro conjuntos de observaciones que se realizaron con el Hubble, procesando cada una para obtener una imagen de cómo cambió el planeta a lo largo de los años. "Nuestro conjunto de datos representa una cantidad significativa de tiempo de observación para un solo planeta y actualmente es el único conjunto consistente de tales observaciones repetidas", dijo el investigador Quentin Changeat del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en un comunicado.

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El Hubble toma una imagen de radios oscuros en los anillos de Saturno
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El Telescopio Espacial Hubble está investigando algo extraño sobre los hermosos anillos alrededor de Saturno. Es posible que te imagines los anillos de Saturno como perfectamente lisos, pero de hecho, tienen algunas manchas oscuras extrañas que aparecen de forma intermitente. Estas características, llamadas radios, se ven como manchas polvorientas repartidas por los anillos y aparecen solo durante unas pocas rotaciones antes de desaparecer nuevamente, con algunos períodos que tienen mucha más actividad de radios que otros.

Estos radios fueron observados por primera vez hace más de 40 años por la nave espacial Voyager 2, pero siguen siendo un misterio. Parecen estar relacionados con las estaciones en el planeta, que duran siete años, y con el campo magnético del planeta. Una imagen recién publicada tomada por el Hubble en octubre de este año muestra los radios como manchas oscuras en los anillos, observadas como parte de un programa llamado Hubble's Outer Planets Atmospheres Legacy (OPAL), que los rastrea a medida que se mueven.
Esta foto de Saturno fue tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA el 22 de octubre de 2023, cuando el planeta anillado estaba aproximadamente a 850 millones de millas de la Tierra. La visión ultra nítida del Hubble revela un fenómeno llamado radios anulares. Los radios de Saturno son características transitorias que giran junto con los anillos. Su aspecto fantasmal sólo persiste durante dos o tres rotaciones alrededor de Saturno. Durante los períodos activos, los radios recién formados se suman continuamente al patrón. NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC)
Ahora es un buen momento para observar los radios, ya que el equinoccio de otoño de Saturno ocurrirá en mayo de 2025. En el pasado, los investigadores han observado un pico en los radios en los períodos previos y posteriores al equinoccio. "Nos dirigimos hacia el equinoccio de Saturno, cuando esperaríamos la máxima actividad de los radios, con una frecuencia más alta y radios más oscuros que aparecerán en los próximos años", explicó la científica principal del programa OPAL, Amy Simon, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en un comunicado.

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Deléitate con una vista única del sistema de anillos de Urano
vista unica sistema anillos urano

Se ha publicado una nueva imagen festiva del telescopio espacial James Webb, que muestra los impresionantes anillos de Urano. Aunque estos anillos son difíciles de ver en la longitud de onda de la luz visible, por lo que probablemente no pienses que Urano tiene anillos como Saturno, estos anillos brillan intensamente en la longitud de onda infrarroja en la que operan los instrumentos de Webb.

La imagen fue tomada con el instrumento NIRCam de Webb y muestra los anillos con aún más detalle que una imagen anterior de Urano de Webb, que se publicó a principios de este año.
Esta imagen de Urano tomada por NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) en el Telescopio Espacial James Webb de la NASA muestra el planeta y sus anillos con una nueva claridad. La imagen de Webb captura exquisitamente el casquete polar norte estacional de Urano, incluido el casquete interior blanco brillante y el carril oscuro en la parte inferior del casquete polar. Los tenues anillos interior y exterior de Urano también son visibles en esta imagen, incluido el escurridizo anillo Zeta, el anillo extremadamente débil y difuso más cercano al planeta. NASA, ESA, CSA, STScI
Esta nueva vista de Urano agrega una longitud de onda adicional a la imagen anterior, lo que ayuda a mostrar aún más de los anillos, incluido el anillo Zeta, que rara vez se ve, que es un anillo muy débil de material cerca de la superficie del planeta, a solo unos cientos de kilómetros por encima de las nubes. La imagen también muestra varias de las 27 lunas del planeta, algunas de las cuales se encuentran fuera de los anillos y otras incluso dentro de los anillos.

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