Científicos de la NASA detectan hielo por primera vez fuera del sistema solar

Los astrónomos de la NASA han logrado un avance sin precedentes con el Telescopio Espacial James Webb, al confirmar la presencia de hielo de agua cristalina en un sistema estelar a 155 años luz de distancia. Este descubrimiento, publicado en la revista Nature, marca la primera detección confirmada de hielo más allá de nuestro sistema solar, orbitando una estrella similar al Sol conocida como HD 181327. Esta estrella, ubicada en la constelación de Telescopium, es significativamente más joven que el Sol y ofrece una ventana única para estudiar los escenarios de formación planetaria en acción.

El hallazgo se produjo gracias a los avanzados instrumentos del Webb, que pudieron identificar de manera inequívoca el hielo cristalino mezclado con finas partículas de polvo en el disco de escombros alrededor de HD 181327. Según el investigador Chen Xie de la Universidad Johns Hopkins, estas “bolas de nieve sucias” son comparables a las formaciones que se encuentran en el Cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar, una región conocida por albergar asteroides, planetas enanos y cometas.

Este descubrimiento no solo corrobora las predicciones de antaño sobre la presencia de hielo en discos de escombros, sino que también plantea nuevas preguntas sobre cómo estos elementos contribuyen a la formación planetaria. Durante décadas, los astrónomos han esperado evidencia que confirme la existencia de agua congelada en sistemas externos al nuestro, basándose en detecciones previas de vapor de agua y en observaciones de elementos congelados en los confines de nuestro sistema solar.

El Telescopio Espacial James Webb ha brindado una capacidad sin precedentes para observar directamente fenómenos que antes solo podían inferirse. La detección de hielo en este sistema proporciona una referencia importante para entender cómo las condiciones de nuestro propio sistema solar joven podrían haber sido similares a las del sistema de HD 181327. Esta estrella, más masiva y caliente que nuestro Sol, ha dado lugar a un sistema donde las colisiones en su disco de escombros son comunes y son las responsables de liberar estas partículas observables.

Las condiciones en el sistema de HD 181327 son comparables a las del Cinturón de Kuiper, donde las colisiones entre cuerpos helados generan partículas finas que el telescopio Webb puede detectar. Esta configuración de colisiones continuas proporciona a los científicos una oportunidad única para estudiar las interacciones entre hielo y polvo, que son fundamentales para el crecimiento y evolución de planetas jóvenes.

HD 181327 es una estrella joven, con solo 23 millones de años, en comparación con los 4.6 mil millones de años de nuestro Sol. Su masa ligeramente superior y mayor temperatura han propiciado un sistema de escombros más extenso que el que rodea al Sol. El disco circundante presenta una gran variedad en la concentración de hielo, con la mayoría de esta agua congelada localizada en las regiones más frías y distantes de la estrella.

Las zonas más cercanas a la estrella muestran una notable disminución de hielo debido a la intensa radiación ultravioleta que probablemente vaporiza el hielo. Además, es posible que los planetesimales (pequeñas rocas formadas por polvo y otros materiales, que se cree que son un paso intermedio en la formación de planetas) hayan atrapado agua congelada en su interior, haciéndola invisible a las observaciones de Webb.

Las colisiones dentro del disco de escombros de HD 181327 son un proceso activo y continuo, liberando pequeñas partículas de hielo que son óptimas para la detección con Webb. Este descubrimiento ofrece un paralelismo fascinante con el pasado de nuestro propio sistema solar, sugiriendo que las condiciones para la formación de planetas pueden ser más comunes en el universo de lo que se pensaba.

Antes del lanzamiento del Webb, el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA había proporcionado indicios de la presencia de hielo en este sistema en 2008, pero la tecnología en ese momento no era lo suficientemente avanzada para obtener una confirmación definitiva. Con la capacidad del Webb de detectar partículas de polvo extremadamente débiles, ahora es posible obtener datos más precisos sobre estos discos de escombros.

El equipo de investigadores, dirigido por Chen Xie, planea utilizar estos hallazgos como base para explorar más discos de escombros y sistemas planetarios en formación alrededor de otras estrellas en la Vía Láctea. Esta línea de investigación es crucial para resolver cómo se desarrollan los planetas y cómo el hielo podría ser entregado a planetas rocosos, potencialmente influyendo en su capacidad para albergar vida.