Según la teoría más aceptada de la formación de planetas (la Hipótesis Nebular), el Sistema Solar comenzó hace aproximadamente 4.600 millones de años a partir de una nube masiva de polvo y gas (también conocida como nebulosa). Después de que la nube experimentó un colapso gravitacional en el centro, formando el Sol, el gas y el polvo restantes cayeron en un disco que lo orbitaba. Los planetas se acumularon gradualmente a partir de este disco con el tiempo, creando el sistema que conocemos hoy.
Sin embargo, hasta ahora, los científicos se han preguntado cómo el polvo podría unirse en microgravedad para formar todo, desde estrellas y planetas hasta asteroides. Sin embargo, un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores alemanes (y en coautoría de la Universidad de Rutgers) encontró que la materia en microgravedad desarrolla espontáneamente fuertes cargas eléctricas y se mantiene unida. Estos hallazgos podrían resolver el largo misterio de cómo se formaron los planetas.
En pocas palabras, los físicos no han sabido cómo se puede acumular el material nebular para formar grandes cuerpos en el espacio. Mientras que la adhesión puede hacer que las partículas de polvo se peguen entre sí y las partículas grandes se unan por gravedad mutua, la etapa intermedia sigue siendo difícil de alcanzar. Básicamente, los objetos que van desde milímetros hasta centímetros tienden a rebotar entre sí en lugar de pegarse.
Partículas de vidrio en microgravedad. Crédito: Gerhard Wurm, Tobias Steinpilz, Jens Teiser y Felix Jungmann
Por el bien de su estudio, que apareció recientemente en la revistaNaturaleza, el equipo llevó a cabo un experimento en el que se colocaron partículas de vidrio en condiciones de microgravedad para ver cómo se comportaban. Sorprendentemente, el equipo descubrió que las partículas desarrollaron fuertes cargas eléctricas. Tan fuertes, de hecho, que se polarizaron entre sí y se comportaron como imanes.
El equipo siguió esto ejecutando simulaciones por computadora para ver si este proceso podría cerrar la brecha entre las partículas finas que se agrupan y los objetos más grandes que se agregan debido a la gravedad mutua. Lo que encontraron aquí fue que los modelos de formación planetaria coincidían con los datos de sus experimentos, siempre que haya carga eléctrica.
Estos resultados llenan efectivamente un vacío de larga data en el modelo más ampliamente aceptado de formación planetaria. Además, podrían tener numerosas aplicaciones industriales aquí en la Tierra. Dijo Troy Shinbrot, profesor de ingeniería biomédica en Universidad de Rutgers-New Brunswick y coautor del estudio:
“Es posible que hayamos superado un obstáculo fundamental para comprender cómo se forman los planetas. También se han identificado mecanismos para generar agregados en procesos industriales y que, esperamos, puedan controlarse en trabajos futuros. Ambos resultados dependen de una nueva comprensión de que la polarización eléctrica es fundamental para la agregación '.
Interpretación artística de un protoplaneta que se forma dentro del disco de acreción de una protoestrella Crédito: ESO / L. Calçada http://www.eso.org/public/images/eso1310a/
El potencial para aplicaciones industriales se debe al hecho de que se utilizan procesos similares en la Tierra en la producción de todo, desde plásticos hasta productos farmacéuticos. Consiste en utilizar la presión del gas para empujar las partículas hacia arriba, tiempo durante el cual pueden agregarse debido a la electricidad estática. Esto puede causar fallas en el equipo y provocar fallas en el producto final.
Por lo tanto, este estudio podría conducir a la introducción de nuevos métodos en el procesamiento industrial que serían más efectivos que los controles electrostáticos tradicionales. Además, podría conducir a un refinamiento de las teorías de formación planetaria al proporcionar el eslabón perdido entre las partículas finas y los agregados más grandes.
Otro misterio resuelto, respuesta pieza a rompecabezas. Un paso más cerca de responder la pregunta fundamental, '¿cómo empezó todo?'
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