La formació de sistemes solars com el nostre
La comprensió de la formació i l’evolució primerenca del nostre Sistema Solar és un dels objectius més importants de les ciències naturals
El fet de dilucidar la seqüència d’esdeveniments que condueixen a la formació d’estels similars al Sol, així com de les circumstàncies favorables a l’aparició de mons habitables, permet avaluar si el nostre sistema planetari és comú en el conjunt del Cosmos.
Des dels primers descobriments d’exoplanetes, o planetes extrasolars, en els principis dels noranta, avui coneixem milers de candidats. Cada vegada tenim més informació d’aquests més mitjançant el mesurament dels seus paràmetres orbitals, grandàries i masses.
Ingredients per a la formació de planetes
Els planetes es formen a partir dels romanents de l’evolució dels discos d’acreció gasosos que envolten estels joves. Per tant, amb la finalitat d’entendre els processos que condueixen a la formació dels planetes, és crucial entendre la física que governa l’evolució d’aquests discos.
Les seves propietats dinàmiques, radioactives i termodinàmiques defineixen d’una manera decisiva el medi ambient per als sòlids que hi trobem: grans de pols microscòpica, petits agregats i, finalment, planetèssims, els components bàsics que intervenen en la formació de planetes rocosos.
La dinàmica interna del disc d’acreció, al seu torn, depèn fonamentalment de la influència dels camps magnètics.
Coneixem aquests camps pel registre de material paleomagnètic condrític, el qual es troba dins dels meteorits. A partir de consideracions teòriques, i complexes simulacions numèriques, és possible estudiar la interacció entre la matèria i el camp magnètic, la qual cosa finalment decideix en quins casos és possible la formació de planetes com el nostre.
Noves fronteres en l’astrofísica observacional
Aquests avenços teòrics i computacionals poden ser des de fa poc confrontats amb les observacions astronòmiques, especialment amb aquelles en longituds d’ona submil·limètriques. La resolució sense precedents i la sensibilitat d’experiments estan obrint una nova perspectiva sobre la formació i l’evolució primerenca dels sistemes solars joves.
Les noves observacions del conjunt de telescopis mil·limètrics al desert d’Atacama, al llarg de la costa sud de Xile, conegut com a ALMA (Atacama Large Millimeter Array) revelen estructures en els discos protoplanetaris mai vistes anteriorment. Aquestes inclouen la possible posició de planetes formant-se dins de les regions anulars, que apareixen com a zones fosques en la imatge.
Preses en conjunt amb les dades en altres longituds d’ona, per exemple en la banda infraroja, aquestes observacions proporcionen una gran quantitat d’informació sobre els processos dinàmics que ocorren dins dels discos protoestel·lars. L’accés a aquestes noves dades, al seu torn, proporciona un terreny fèrtil per als desenvolupaments teòrics i numèrics en aquest camp.
El fòrum de Sant Cugat
Durant la setmana del 18 al 24 d’abril, 90 astrofísics experts en ciències planetàries es van trobar a Sant Cugat per discutir aquests temes. Va ser en el marc del Fòrum d’Astrofísica, el qual va ser creat el 2010 per fer de la ciutat una seu estable de discussió dels temes d’astrofísica més avançada. Aquest ha estat el quart taller internacional del fòrum; el cinquè serà al mes de juny.