Los cinturones de polvo alrededor de Proxima Centauri

Una de las noticias astronómicas más destacables de 2016 fue el descubrimiento de Proxima b, el planeta potencialmente habitable más cercano a la Tierra. Bueno, en realidad, el exoplaneta, habitable o no, más próximo —nunca mejor dicho— al sistema solar. Desde entonces las observaciones de nuestra estrella vecina han cobrado una especial importancia. ¿Qué más podemos saber sobre el sistema de Próxima b mientras seguimos buscando más planetas a su alrededor? Una posibilidad es estudiar el polvo presente en el sistema usando radiotelescopios submilimétricos como ALMA. ¿Y qué ha descubierto este maravilloso observatorio? Pues que Proxima está rodeada de varios anillos de material y polvo que quizás se correspondan con un cinturón de asteroides y dos cinturones de Kuiper (sí, dos).

ALMA ha descubierto un exceso de emisión del sistema en la longitud de onda de 1,3 milímetros que puede interpretarse gracias a la presencia de estos cinturones. Ahora bien, ¿de qué estamos hablando? En el sistema solar hay dos anillos de material principales: uno interior, correspondiente al polvo Zodiacal y al cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, y otro exterior correspondiente al cinturón de Kuiper más allá de Neptuno. ¿Es esto lo que vemos en Proxima? No exactamente. Los datos son difíciles de interpretar, pero su análisis indica que hay hasta tres cinturones. El más importante es un grueso cinturón de material frío a una distancia de varios cientos millones de kilómetros de Proxima (de 1 a 4 UA). En nuestro sistema solar esa distancia supondría una temperatura similar a la del cinturón de asteroides, pero recordemos que Proxima es una estrella enana roja mucho más fría. De hecho, la temperatura de este cinturón es de unos gélidos -230 ºC (43 K), o sea, más o menos la misma temperatura de nuestro cinturón de Kuiper.

Se puede estimar la masa de este cinturón, que sería de aproximadamente un 1% de la masa de la Tierra. ¿Y esto es mucho? Pues depende de con qué lo comparemos. Es una cifra mayor que la masa de nuestro cinturón de asteroides, que solo alcanza el 4% de la masa de la Luna, pero resulta complicado compararla con la masa del cinturón de Kuiper más que nada porque no sabemos su valor preciso (entre otras cosas, porque no podemos ver el sistema solar desde fuera para observar todo el conjunto). Las estimaciones varían entre el 1% y 5% de la masa terrestre, o sea, más o menos comparable al cinturón descubierto alrededor de Proxima. No obstante, se cree que la masa inicial del cinturón de Kuiper era mucho más alta (cien veces su masa actual) y estaba más concentrado en un anillo más definido, pero las perturbaciones gravitatorias expulsaron la mayor parte de los cuerpos hacia la nube de Oort o al espacio interestelar. Conviene recordar que en el sistema solar los cinturones de asteroides y de Kuiper se formaron por la interacción entre planetas. Principalmente por culpa de los movimientos orbitales de Júpiter, que causaron una cascada de perturbaciones en todos los cuerpos del sistema solar.

Las estrellas Alfa Centauri A y B y Proxima Centauri en el cielo (ESO).

Las estrellas Alfa Centauri A y B y Proxima Centauri en el cielo (ESO).

Los datos también son compatibles con la presencia de un cinturón interior de material caliente a 60 millones de kilómetros (o,4 UA) con una masa de aproximadamente 0,1% la de la Tierra. Este cinturón sería el equivalente de nuestro cinturón de asteroides y quizás se extienda hasta el siguiente cinturón sin solución de continuidad. Pero lo realmente sorprendente es que podría haber otro cinturón de material frío mucho más lejano, a 4.500 millones de kilómetros (30 UA), o sea, diez veces más lejos que su hermano interior. ¿Un doble cinturón de Kuiper? Este cinturón resulta difícil de explicar de acuerdo con los modelos de formación planetaria. Su temperatura sería de solo -263 ºC (10 K) y su masa total sería muy elevada, casi el 33% de la terrestre. Lo paradójico del caso es que no podemos descartar que nuestro propio sistema solar posea un doble cinturón de Kuiper y, de hecho, los datos del telescopio espacial Herschel podrían apuntar en esa dirección. Quizás el sistema de Proxima sea más parecido al de terrestre de lo que parece a primera vista.

Esto es lo que realmente a observado ALMA (ESO).

Esto es lo que realmente a observado ALMA (Anglada et al.).

Es posible que te estés preguntando acerca del tipo de material que forma estos cinturones. La respuesta es que resulta difícil saberlo a partir de los datos de ALMA, que observa básicamente la contribución del polvo (granos del tamaño de micras a centímetros) y no de cuerpos más grandes como cometas o asteroides. Dicho de otro modo, los cinturones contienen objetos de todas las dimensiones: desde núcleos de cometas hasta partículas de polvo, pero no conocemos la distribución de tamaños con exactitud. En todo caso se supone que el polvo no sale de la nada, sino que proviene de una cascada de colisiones de cuerpos de mayor tamaño que deberían estar presentes.

Para completar el misterio ALMA ha detectado una fuente puntual a 240 millones de kilómetros (1,6 UA) de la estrella que podría corresponderse con el polvo procedente del material situado en los puntos de Lagrange L4 y L5 de la órbita de un planeta gigante no detectado o, lo que sería mucho más espectacular, a la emisión de los anillos de este planeta. El problema es que para tener anillos tan masivos la masa de este planeta rondaría las cien masas terrestres y, en ese caso, ya habría sido detectado por las mediciones de velocidad radial. Así que, por muy atractiva que nos parezca esta posibilidad, en vez de un Saturno con anillos gigantes lo más seguro es que la emisión se deba al polvo y asteroides troyanos de otro planeta más pequeño. O a lo mejor se trata simplemente de una concentración de material aleatoria en el cinturón.

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Post completo en: Eureka. Daniel Marín. Naukas

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