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Las nebulosas planetarias dan pistas de cómo evolucionan los elementos químicos en el Universo: Jesús Alberto Toalá Sanz

De acuerdo con el especialista, existen 3 mil 706 sistemas planetarios. Casi todos más pequeños que el sistema solar.

“Las nebulosas planetarias nos dan pistas de cómo evolucionan los elementos químicos en el Universo, permiten calcular distancias a otras galaxias y también describen el futuro de nuestro Sol”, afirmó el astrónomo Jesús Alberto Toalá Sanz, al dictar la ponencia Destruyendo sistemas planetarios, transmitida en vivo el 7 de marzo a través de las plataformas digitales de El Colegio Nacional.

En la sesión, que formó parte del ciclo Noticias del cosmos, coordinado por los colegiados Susana Lizano y Luis Felipe Rodríguez Jorge, Toalá Sanz, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, campus Morelia, recordó que el sistema planetario que habitan los seres humanos tiene al Sol como estrella y a ocho planetas girando a su alrededor, y mencionó que la Vía Láctea tiene cientos de miles de millones de estrellas como ésta.

De acuerdo con el especialista en evolución estelar, el primer descubrimiento de un exoplaneta detectado alrededor de una estrella como el Sol se hizo en 1995 y se le denominó 51 Pegasi o Dimidio. “Hasta el 6 de marzo de 2022 había 4 mil 935 exoplanetas confirmados, entre ellos gigantes gaseosos, terrestres, supertierras, tipo Neptuno y desconocidos. Además, hay 3 mil 706 sistemas planetarios. Casi todos más pequeños que el sistema solar.”

Explicó que los sistemas planetarios se forman al mismo tiempo que la estrella que les da calor, éstas a su vez se desarrollan en las regiones conocidas como formación estelar. “En el medio interestelar hay nubes de gas y polvo que tienen cierto grado de rotación, al estar girando, la nube se achaca y genera un disco con una condensación en el centro llamado protoestrella. Con el paso del tiempo el disco se va aglutinando y eso permite la formación de protoplanetas. Una manera fácil de explicarlo es con chocolate en polvo y leche, cuando se mezclan, el chocolate no se disuelve inmediatamente en la leche y forma grumos que sobreviven hasta que se toma”. Estos grumos representan a los planetas en formación.

Agregó que la forma esférica de las estrellas se debe a un equilibrio hidrostático entre las fuerzas que producen la luz, que es la fusión nuclear y apunta hacia afuera, y la gravedad, que apunta en sentido contrario. “Nosotros caminamos sobre la Tierra, aunque es esférica, porque estamos atraídos hacia ella por la gravedad, pero la fusión nuclear produce luz o radiación, porque se combinan los átomos de hidrógeno para formar átomos de helio, esto es lo que la gravedad intenta contrarrestar.”

En palabras del investigador, todas las estrellas como el Sol se encuentran en esta fase de formación y así se mantienen el 90% de su vida. Sin embargo, experimentan cambios o evolucionan cuando el hidrógeno de su núcleo se termina. Ya no hay generación de energía y comienzan a enfriarse y a expandirse, después forman las llamadas “gigantes rojas” y alcanzan un tamaño cien veces mayor al original.

“Este proceso puede durar unos cien mil años. En su interior, el helio se empieza a fusionar para crear núcleos de carbono y oxígeno y queda como una capa de cebolla, en la que la estrella pierde sus capas externas. La pérdida de material forma las llamadas nebulosas planetarias”, explicó.

El gas de las nebulosas planetarias tiene temperaturas de diez mil grados y hasta ahora se han detectado casi cinco mil objetos celestes de este tipo descendientes de estrellas como el Sol. De acuerdo con el experto, en la astronomía en general, hay muy poca gente que se dedica a estudiar la destrucción de estos sistemas planetarios. “Para hablar de su destrucción se tiene que hablar del futuro de los sistemas solares.”

Toalá Sanz recibió en 2020 el reconocimiento Cátedra Marcos Moshinsky por su trabajo de investigación en el campo de la astronomía. En su ponencia para El Colegio Nacional aseguró que las nebulosas planetarias son importantes, porque dan pistas de cómo evolucionan los elementos químicos en el Universo y permiten ver múltiples procesos físicos. “Lo primero es que las estrellas se tienen que comer a los planetas internos y aquellos que no estén cerca se pueden separar y salir votados del sistema. En cualquier caso, la evolución de la estrella va a afectar el sistema planetario que tenía originalmente.”

Afirmó que el Sol ahora tiene una edad de 4.5 miles de millones de años y vivirá otros 4.5 miles de millones de años más, lo que significa que falta tiempo para que se destruya el sistema solar de los seres humanos.

A la pregunta ¿cuál debe ser el destino final de los planetas que han sobrevivido a la evolución completa de la estrella a la que están asociados?, el investigador respondió que los planetas se tienen que evaporar, se debe tomar en cuenta que las enanas blancas, estrellas muy pequeñas y calientes de masas comparables al Sol, tienen temperaturas de hasta cien mil grados centígrados. “La presencia de planetas alrededor de enanas blancas, los ha puesto en la parte energética electromagnética, lo cual ha sido una sorpresa muy bonita.”

“Los planetas tendrán un impacto final sobre la enana blanca, porque ese material que cae sobre ésta le va a cambiar las abundancias químicas, algo que ahora debemos tener en cuenta para estudios futuros en la evolución de las estrellas y el Sol”, finalizó el ponente.

Fuente: El Colegio Nacional