Colisión planetaria vista por el Spitzer

El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA encontró evidencias de una colisión a alta velocidad entre dos planetas florecientes alrededor de una estrella joven.

Los astrónomos dicen que dos cuerpos rocosos, uno de al menos el tamaño de nuestra luna y el otro tan grande como Mercurio, se golpearon uno contra otro hace al menos algunos miles de años, no tanto tiempo para los estádares cósmicos. El impacto destruyó el cuerpo pequeño, vaporizando grandes cantidades de roca y ejectando masivos penachos de lava al espacio.

Los detectores infrarrojos del Spitzer fueron capaces de ver las firmas de los gases de roca vaporizada, junto con trozos de lava congelada denominados tectitas.

"Esta colisión tuvo que ser enorme y a una velocidad increíblemente alta para que la roca se haya derretido y vaporizado" dijo Carey M. Lisse del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory en Laurel, Maryland, autor principal del nuevo paper que describe los hallazgos. "Este es un evento realmente raro y de corta duración, crítico en la formación de planetas similares a la Tierra y sus lunas. Somos afortunados de ser testigos de uno luego de tan poco tiempo después de sucedido."

Lisse y sus colegas dicen que el choque cósmico es similar que el que formó la Luna hace 4000 millones de años atrás, cuando un cuerpo del tamaño de Marte chocó contra la Tierra.

"La colisión que formó la Luna debió ser tremenda, suficiente como para derretir la superficie de la Tierra" dice el coautor Geoff Bryden del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena. "Lo más probable es que los desechos de la colisión se hayan establecido en un disco alrededor de la Tierra, los que finalmente se unieron para formar la Luna. Se trata de la misma escala que los efectos que estamos observando con el Spitzer, no sabemos si se formará una luna o no, pero sabemos que un gran cuerpo de la superficie rocosa fue calentado al rojo vivo, deformado y fundido".

La historia temprana de nuestro sistema solar está llena de episodios similares de destrucción. Se cree que impactos gigantes han despojado a Mercurio de su corteza exterior, inclinado a Urano de lado y empujado a Venus a rotar hacia atrás, por citar algunos ejemplos. Esta violencia es un aspecto rutinario en la construcción planetaria. Los planetas rocosos crecen en tamaño por colisiones y manteniéndose pegados entre sí. Aunque hoy en día las cosas se han calmado en nuestro sistema solar, los impactos aún ocurren, como hemos observado el mes pasado cuando un pequeño objeto espacial chocó contra Júpiter.

Lisse y su equipo han observando a la estrella HD 172555, de unos 12 millones de años de edad y localizada a unos 100 años luz de distancia en la constelación sureña de Pavo (en comparación, el sistema solar tiene 4500 millones de años de edad) Los astrónomos usaron el espectrógrafo del Spitzer para separar la luz de la estrella y buscar las huellas digitales químicas, en lo que se denomina el espectro. Lo que encontraron fue muy extraño. "Nunca he visto algo como esto antes", dice Lisse, "el espectro era muy inusual".

Luego de un cuidadoso análisis los investigadores identificaron gran cantidad de silicio amorfo, o esencialmente vidrio fundido. El silicio puede encontrarse en la Tierra en las rocas de obsidiana y tectitas. La obsidiana es negra, brillante vidrio volcánico. Las tectitas son trozos de lava endurecida que se cree que se forman cuando los meteoritos golpean la Tierra.

Se han detectado grandes cantidades de gas de monóxido de silicio en órbita, creado cuando gran parte de la roca fue vaporizada. Además los astrónomos encontraron restos rocosos que probablemente naufragaron fuera del planeta.

La masa del gas y polvo observado sugiere que la masa combinada de los dos cuerpos es más del doble que la de nuestra Luna.

La velocidad tuvo que ser también tremenda, los dos cuerpos tuvieron que estar viajando a velocidades relativas uno del otro de al menos 10 kilómetros por segundo antes de la colisión.

El Spitzer ha sido testigo de las polvorientas secuelas de grandes impactos asteroidales, pero no había encontrado pruebas de este tipo de violencia, con roca fundida y vaporizada esparcida por todas partes. En lugar de ellos se han observado grandes cantidades de polvo, grava y roca del tamaño de cantos rodados, indicando que la colisión pudo pasar a un ritmo más lento. "Casi todos los grandes impactos son imponentes, un Titanic a baja velocidad colisionando con un iceberg, mientras que este debió ser una gran explosión de fuego en un abrir y cerrar de ojo" dice Lisse.

Otros autores incluyen a C. H. Chen del Space Telescope Science Institute de Baltimore; M. C. Wyatt de la Universidad de Cambridge, Inglaterra; A. Morlok de la Open University, Londres, Inglaterra; I. Song de la Universidad de Georgia, Athens, y P. Sheehan de la Universidad de Rochester, NY.

Animación que muestra una impresión artística de la colisión.
Credits: NASA/JPL-Caltech