Astrónomos confirman una colisión de dos exoplanetas tan violenta que ambos perdieron sus atmósferas

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Astrónomos confirman una colisión de dos exoplanetas tan violenta que ambos perdieron sus atmósferas

Representación artística de una colisión entre dos exoplanetas / NASA / JPL-Caltech

La formación de sistemas planetarios es un proceso violento. Ahora, un equipo de astrónomos ha encontrado evidencia sobre dos exoplanetas que colisionaron en el joven sistema estelar HD 172555 hace unos 200 mil años. Los detalles de la investigación fueron publicados en Nature.

Los modelos de formación de planetas terrestres predicen que, en las etapas finales del proceso, los planetas a menudo chocan entre sí. Supuestamente, es gracias a tales cataclismos que planetas como la Tierra joven crecen hasta su tamaño final.

Sistema HD 172555

Al mismo tiempo, se predice que como resultado de las colisiones se formarán muchos escombros. Hasta ahora, la mejor evidencia para argumentar esta teoría son las observaciones en el sistema de una estrella tipo A HD 172555, ubicada a una distancia de 95 años luz del Sol.

El sistema tiene 23 millones de años, y las observaciones anteriores revelaron grandes cantidades de polvo cálido con una distribución de tamaño inusualmente empinada. En particular, una sobreabundancia de granos de polvo de tamaño submicrónico y una composición atípica que incluye tectita, obsidiana y monóxido de silicio.

Según los científicos, todo esto puede explicarse por una poderosa colisión de dos grandes objetos o un enorme cinturón de asteroides.

La investigación

El equipo de astrónomos dirigido por Tajana Schneiderman del MIT publicó su análisis de observaciones HD 172555. Ellos emplearon el sistema de radiotelescopio terrestre Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) para aprender más sobre las propiedades del sistema.

Dentro de las 15 unidades astronómicas de la estrella, detectaron polvo y gas. Asimismo, el área donde se registra la emisión de monóxido de carbono (CO) es un anillo con un radio de aproximadamente 7.5 unidades astronómicas (UA) y un ancho de aproximadamente 3.3 UA. La masa de CO se estima en 10-5 masas solares.

El CO en el medio circunestelar sufrirá una fotodisociación bajo la acción de la radiación ultravioleta. Por eso, la detección de este gas altamente volátil (en la región correspondiente a las condiciones térmicas del Cinturón Principal de Asteroides del Sistema Solar) debe explicarse por el reciente mecanismo de generación o reposición de reservas de CO en el sistema.

¿Colisión?

Puede haber cuatro de esos mecanismos para esto. El primero trata de los restos de gas y polvo del disco protoplanetario original. El segundo es la colisión de cuerpos dentro del cinturón de asteroides.

Aunque también podría tratarse del transporte de CO desde las regiones exteriores del sistema, como el Cinturón de Kuiper. La última situación indica que sería a causa del evento de una colisión gigante de cuerpos del tamaño de un planeta.

Los científicos concluyeron que el escenario más convincente es una colisión gigante de dos planetas. Uno de ellos tendría una masa comparable en tamaño a la Tierra y el otro una masa total de ocho masas terrestres. El acontecimiento tuvo lugar hace al menos 200 mil años.

Durante una colisión, hasta el 60% de la envoltura de gas con CO2 podría desprenderse de uno de los planetas, luego se convertiría en CO. Para atmósferas más ligeras dominadas por hidrógeno molecular, el porcentaje de gas eliminado puede variar de acuerdo al contenido de CO y/o CO2.

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