Los Astrónomos Descubren Una Estrella Enana Que Contiene Los Componentes Básicos De La Vida

La estrella enana a 200 años luz de distancia contiene los bloques de construcción de la vida

Representación de parte de un sistema planetario en órbita alrededor de una estrella enana blanca (la mancha blanca en el centro del anillo rojo). El primer plano muestra asteroides rocosos; el anillo rojo representa los escombros rocosos que quedan de antiguos asteroides o un planeta menor que ya se ha roto por la fuerte gravedad de la enana blanca.

Usando el telescopio Keck y el telescopio espacial Hubble , los astrónomos revelan la existencia de un enano blanco estrella cuya atmósfera es rica en carbono y nitrógeno, así como en oxígeno e hidrógeno, los componentes del agua.

Muchos científicos creen que la Tierra estaba seca cuando se formó por primera vez y que los componentes básicos de la vida en nuestro planeta (carbono, nitrógeno y agua) aparecieron solo más tarde como resultado de colisiones con otros objetos en nuestro sistema solar que tenían esos elementos.

Hoy, un equipo de científicos dirigido por UCLA informa que ha descubierto la existencia de una estrella enana blanca cuya atmósfera es rica en carbono y nitrógeno, así como en oxígeno e hidrógeno, los componentes del agua. La enana blanca está aproximadamente a 200 años luz de la Tierra y se encuentra en la constelación de Boötes.

Benjamin Zuckerman, coautor de la investigación y profesor de astronomía de UCLA, dijo que el estudio presenta evidencia de que el sistema planetario asociado con la enana blanca contiene materiales que son los bloques de construcción básicos para la vida. Y aunque el estudio se centró en esta estrella en particular, conocida como WD 1425 + 540, el hecho de que su sistema planetario comparta características con nuestro sistema solar sugiere fuertemente que otros sistemas planetarios también lo harían.

“Los hallazgos indican que algunas de las condiciones previas importantes de la vida son comunes en el universo”, dijo Zuckerman.

Los científicos informan que un planeta menor en el sistema planetario estaba orbitando alrededor de la enana blanca, y su trayectoria fue alterada de alguna manera, tal vez por la atracción gravitacional de un planeta en el mismo sistema. Ese cambio hizo que el planeta menor viajara muy cerca de la enana blanca, donde el fuerte campo gravitacional de la estrella desgarró al planeta menor en gas y polvo. Esos restos entraron en órbita alrededor de la enana blanca, al igual que los anillos alrededor Saturno , Dijo Zuckerman, antes de finalmente girar en espiral hacia la estrella misma, trayendo consigo los componentes básicos de la vida.

Los investigadores creen que estos eventos ocurrieron relativamente recientemente, quizás en los últimos 100.000 años más o menos, dijo Edward Young, otro coautor del estudio y profesor de geoquímica y cosmoquímica de UCLA. Estiman que aproximadamente el 30 por ciento de la masa del planeta menor era agua y otros hielos, y aproximadamente el 70 por ciento era material rocoso.

La investigación sugiere que el planeta menor es el primero de los que probablemente sean muchos de estos análogos a los objetos en el cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar. El cinturón de Kuiper es un enorme grupo de cuerpos pequeños como cometas y planetas menores ubicados en los confines de nuestro sistema solar, más allá Neptuno . Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo si otros sistemas planetarios tienen cuerpos con propiedades similares a las del cinturón de Kuiper, y el nuevo estudio parece confirmar por primera vez que existe uno de esos cuerpos.

Las estrellas enanas blancas son remanentes densos y quemados de estrellas normales. Su fuerte atracción gravitacional hace que elementos como el carbono, el oxígeno y el nitrógeno se hundan fuera de sus atmósferas y se dirijan a sus interiores, donde no pueden ser detectados por los telescopios.

La investigación, publicada en Astrophysical Journal Letters, describe cómo WD 1425 + 540 llegó a obtener carbono, nitrógeno, oxígeno e hidrógeno. Esta es la primera vez que se descubre una enana blanca con nitrógeno, y uno de los pocos ejemplos conocidos de enanas blancas que han sido impactadas por un cuerpo rocoso rico en hielo de agua.

“Si hay agua en objetos similares a cinturones de Kuiper alrededor de otras estrellas, como ahora parece haber, entonces cuando se forman los planetas rocosos no es necesario que contengan los ingredientes de la vida”, dijo Siyi Xu, autor principal del estudio, investigador postdoctoral en el European Observatorio Sur de Alemania que obtuvo su doctorado en UCLA.

“Ahora estamos viendo en un sistema planetario fuera de nuestro sistema solar que hay planetas menores donde el agua, el nitrógeno y el carbono están presentes en abundancia, como en el cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar”, dijo Xu. “Si la Tierra obtuvo su agua, nitrógeno y carbono del impacto de tales objetos, entonces los planetas rocosos en otros sistemas planetarios también podrían obtener su agua, nitrógeno y carbono de esta manera”.

Un planeta rocoso que se forma relativamente cerca de su estrella probablemente estaría seco, dijo Young.

“Nos gustaría saber si en otros sistemas planetarios existen cinturones de Kuiper con grandes cantidades de agua que podrían agregarse a planetas que de otro modo estarían secos”, dijo. “Nuestra investigación sugiere que esto es probable”.

Según Zuckerman, el estudio no resuelve la cuestión de si la vida en el universo es común.

“Primero se necesita un mundo similar a la Tierra en su tamaño, masa y a la distancia adecuada de una estrella como nuestro sol”, dijo, y agregó que los astrónomos aún no han encontrado un planeta que cumpla con esos criterios.

Los investigadores observaron WD 1425 + 540 con el Telescopio Keck en 2008 y 2014, y con el Telescopio Espacial Hubble en 2014. Analizaron la composición química de su atmósfera usando un instrumento llamado espectrómetro, que rompe la luz en longitudes de onda. Los espectrómetros pueden ajustarse a las longitudes de onda a las que los científicos saben que un elemento determinado emite y absorbe luz; los científicos pueden entonces determinar la presencia del elemento por si emite o absorbe luz de ciertas longitudes de onda características. En el nuevo estudio, los investigadores vieron los elementos en la atmósfera de la enana blanca porque absorbieron parte de la luz de fondo de la enana blanca.

Además de Xu, Young y Zuckerman, los coautores de la investigación son Michael Jura, profesor de astronomía de UCLA que murió en 2016; Beth Klein, ex estudiante de posgrado de Jura; y Patrick Dufour, profesor asistente de física en la Universidad de Montreal.

Estudio: La composición química de un objeto extrasolar del cinturón de Kuiper

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