Las erupciones de las estrellas jóvenes impiden el nacimiento de planetas exprés
Un guiso espeso se enfría lentamente en la olla. De repente, el fuego debajo se aviva y el guiso comienza a hervir, rompiéndose en muchos pequeños remolinos. Algo similar ocurre con el disco de gas y polvo alrededor de una estrella joven cuando esta experimenta una erupción: una entrada repentina de material del disco hacia la estrella.
Los astrónomos habían observado estas erupciones en estrellas jóvenes durante mucho tiempo, pero hasta ahora no podían seguir en detalle qué sucede con el polvo en el disco durante estos eventos. En el nuevo estudio, los científicos realizaron simulaciones por computadora de la parte interna del disco protoplanetario, una región de aproximadamente 10 unidades astronómicas de radio (una unidad astronómica es la distancia de la Tierra al Sol, unos 150 millones de kilómetros). Tuvieron en cuenta el movimiento del gas y el polvo, la transferencia de radiación y el crecimiento de los granos de polvo. Resultó que el frente de la erupción es muy inestable: se descompone rápidamente en muchos vórtices pequeños que con el tiempo se fusionan en un vórtice compacto.
Pero esta no es el final de la historia. Cuando la erupción termina, los vórtices se desvanecen gradualmente y el disco vuelve a un estado tranquilo. A una distancia de aproximadamente una unidad astronómica de la estrella se forma una acumulación, algo así como un banco de arena, donde el polvo comienza a acumularse de nuevo. Es aquí, después de la calma, donde puede reanudarse el crecimiento de los futuros planetas. Así que las erupciones no ponen fin a los planetas, solo retrasan su nacimiento.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2606.11344
Accretion outbursts have been observed in a variety of young stellar objects, but models of their dynamical evolution have been largely limited to axisymmetric models due to their computational cost. We investigate the azimuthal stability of accretion outbursts and the formation of planetesimals during these events. We performed high-resolution 2D, vertically integrated multifluid radiation-hydrodynamical simulations of the inner 10 au of protoplanetary disks with a dynamically growing dust population, including radiation transport and a realistic dust opacity model. Accretion outbursts are highly unstable to the Rossby-wave instability, with the burst front quickly diffusing into a large number of small-scale vortices that coalesce over time into a single, compact vortex and inducing azimuthal asymmetries. Vortices act as a source of vigorous turbulent diffusion, strongly suppressing planetesimal formation. Our results suggest that azimuthal asymmetries associated with accretion outbursts should be both common and detrimental to planet formation. Nevertheless, planetesimal formation will resume post-burst, as the burst-induced vortices eventually decay and the disk returns to a quiescent state featuring a pressure bump at ~1 au.
En el sistema solar, a una distancia de aproximadamente 1 unidad astronómica del Sol, se encuentra la Tierra. Quizás nuestro planeta nació precisamente en un 'bolsillo' tranquilo después de las antiguas erupciones del joven Sol.
En la novela 'Solaris' de Stanislaw Lem, el océano del planeta genera estructuras de vórtice que afectan a todo el ecosistema, algo parecido a cómo los vórtices en el disco protoplanetario controlan el nacimiento de los planetas.