El concepto de este artista disponible en la NASA ilustra un sistema estelar que es una versión mucho más joven del nuestro. Discos polvorientos como el que se muestra aquí rodeando la estrella, se cree que son el caldo de cultivo de los planetas, incluidos los rocosos como la Tierra. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Un equipo internacional de astrónomos, incluido Stella Offner de la Universidad de Texas en Austin, ha propuesto un nuevo método para la formación de aluminio-26 en sistemas estelares que están formando planetas. Debido a que se cree que su desintegración radiactiva proporciona una fuente de calor para los componentes básicos de los planetas, llamados planetesimales, Es importante que los astrónomos sepan de dónde proviene el aluminio-26. Su investigación se publica en la edición actual de El diario astrofísico .
"Los átomos como el aluminio y su isótopo radiactivo aluminio-26 nos permiten realizar la arqueología del sistema solar, '", Dijo Offner." Es emocionante que la abundancia de diferentes átomos en la actualidad pueda proporcionar pistas sobre la formación de nuestro sistema solar hace miles de millones de años ".
Desde su descubrimiento en el meteorito Allende en 1976, Los astrónomos han debatido el origen de la considerable cantidad de aluminio-26 en nuestro sistema solar temprano. Algunos han sugerido que fue arrastrado aquí por explosiones de supernovas y vientos de estrellas masivas. Sin embargo, estos escenarios requieren una gran cantidad de posibilidades:nuestro sol y los planetas tendrían que formarse exactamente a la distancia correcta de las estrellas masivas, que son bastante raros.
El equipo de Offner ha propuesto una explicación que no requiere una fuente externa. Proponen que el aluminio-26 se formó cerca del joven sol en la parte interior del disco de formación de planetas que lo rodea. A medida que el material cayó desde el borde interior del disco hacia el sol, creó ondas de choque que produjeron protones de alta energía conocidos como rayos cósmicos.
Dejando el sol casi a la velocidad de la luz, los rayos cósmicos se estrellaron contra el disco circundante, chocando con los isótopos aluminio-27 y silicio-28, cambiándolos a aluminio-26.
Debido a su vida media muy corta de aproximadamente 770, 000 años, El aluminio-26 debe haberse formado o mezclado en el disco de formación de planetas circundante del joven sol poco antes de la condensación de la primera materia sólida en nuestro sistema solar. Desempeña un papel importante en la formación de planetas como la Tierra, dado que puede proporcionar suficiente calor a través de la desintegración radiactiva para producir cuerpos planetarios con interiores en capas (como el núcleo sólido de la Tierra coronado por un manto rocoso y por encima de eso, una costra fina). La desintegración radiactiva del aluminio-26 también ayuda a secar los primeros planetesimales para producir agua, planetas rocosos.
Este esquema del mecanismo propuesto muestra una vista en corte de una estrella joven y el disco de gas que la rodea. en el que pueden formarse los planetas. El paquete de gas que modeló el equipo de Offner se representa como un grupo de puntos rojos. El 'disco interno' es la región desde la estrella hasta la distancia de la Tierra desde el Sol (1 Unidad Astronómica, o alrededor de 93 millones de millas). Alguna fracción del gas de salida enriquecido puede caer sobre el disco donde la irradiación de rayos cósmicos es débil. Las regiones I y II denotan diferentes regiones de transporte de rayos cósmicos. Crédito:Brandt Gaches et al./Univ. de Colonia
El aluminio-26 parece tener una relación bastante constante con el isótopo de aluminio-27 en los cuerpos más antiguos de nuestro sistema solar. los cometas y asteroides. Desde el descubrimiento de aluminio-26 en meteoritos (que son fragmentos de asteroides), Se ha realizado un esfuerzo significativo para encontrar una explicación plausible tanto para su introducción en nuestro sistema solar temprano como para la proporción fija entre aluminio-26 y aluminio-27.
El equipo de Offner centró sus estudios en un período de transición durante la formación del sol:cuando el gas que rodea a la estrella joven se agota y la cantidad de gas que cae sobre el sol disminuye significativamente. Casi todas las estrellas jóvenes experimentan esta transición durante las últimas decenas a cientos de miles de años de formación.
Mientras nuestro sol se estaba formando el gas que cae siguió las líneas del campo magnético hasta su superficie. Esto produjo una onda de choque violenta, el "choque de acreción, "que aceleró los rayos cósmicos. Estos rayos cósmicos fluyeron hacia afuera hasta que golpearon el gas en el disco de formación de planetas y provocaron reacciones químicas. Los científicos calcularon diferentes modelos para este proceso.
"Descubrimos que las bajas tasas de acreción pueden producir las cantidades de aluminio-26, y la proporción de aluminio-26 a aluminio-27 que está presente en el sistema solar, "dijo el autor principal del artículo, Brandt Gaches de la Universidad de Colonia en Alemania.
El mecanismo propuesto es generalmente válido para una amplia gama de estrellas de baja masa, incluyendo estrellas parecidas al sol. Es en estos sistemas donde los astrónomos han descubierto la mayoría de los exoplanetas conocidos ahora.
"Los rayos cósmicos que fueron acelerados por acreción en la formación de estrellas jóvenes pueden proporcionar una vía general para el enriquecimiento de aluminio-26 en muchos sistemas planetarios, "Gaches concluyó, "y es una de las grandes preguntas si el mecanismo propuesto de aceleración a través de ondas de choque se observará en la formación de estrellas".
