Desde que los astrónomos confirmaron el primer exoplaneta en 1995, descubrieron casi 3, 900 mundos distantes, y miles aún esperan análisis. Esos planetas vienen en todas las formas y tamaños: hay algunos que se han hinchado para ser más grandes que Júpiter y planetas tan calientes que tienen cielos hechos de metal vaporizado que llueve lava. Algunos tienen el tamaño y la temperatura adecuados para albergar agua líquida y posiblemente vida, y uno puede estar hecho principalmente de diamante.
Ahora, informa Jeremy Rehm en Science News, podemos agregar otra rareza espacial a la lista: un planeta producido por una colisión masiva de dos planetas, creando un cuerpo celeste que es esencialmente una gran bola de metal con una corteza rocosa.
El planeta es uno de los cuatro exoplanetas descubiertos en 2014 que orbitan una estrella llamada Kepler 107 a unos 1.670 años luz de distancia. Cuando los investigadores decidieron calcular el tamaño y la masa de los planetas, descubrieron algo inusual. Aunque los dos planetas más internos, Kepler 107b y Kepler 107c, son aproximadamente del mismo tamaño, aproximadamente 1, 5 veces más grande que la Tierra, sus masas son bastante diferentes: Kepler 107c es tres veces más denso que su planeta hermano y 10 veces más denso que la Tierra .
Además, los gemelos Kepler no se ajustan al patrón normal de formación de planetas. Por lo general, durante los primeros años de un sistema solar hay un disco de acreción hecho de gas y polvo que gira alrededor de una estrella y los planetas se condensan a partir de ese material. Los planetas más densos y rocosos orbitan más cerca de sus estrellas, ya que están hechos de elementos más pesados, mientras que los planetas menos densos orbitan más lejos. Esto se debe a que estos planetas livianos generalmente están hechos de elementos, como hidrógeno y helio, que serían eliminados por los vientos solares si estuvieran más cerca de la estrella. Pero Kepler 107c rompe esa regla y orbita más lejos que su planeta hermano más ligero, Kepler 107b.
"Está más lejos de su estrella [que Kepler 107b], pero es más masivo", le dice a Rehm Eric López, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Es un poco raro."
Entonces, ¿qué hizo que Kepler 107c fuera una cabeza de metal y por qué parece estar fuera de servicio? Para investigar esta pregunta, un equipo internacional de investigadores recolectó más de 100 mediciones espectroscópicas de los planetas alrededor de Kepler 107 utilizando el Telescopio Nacional Galileo en las Islas Canarias y luego introdujo los datos en simulaciones por computadora, informan Helen Briggs y Paul Rincon en la BBC.
Llegaron a varias posibilidades que explican por qué Kepler 107c es tan denso pero ubicado más lejos de su estrella, que se exploran en un artículo en la revista Nature Astronomy . Para empezar, podría ser que se formó más cerca de su sol y luego se alejó. También es posible que un bombardeo de objetos más pequeños golpee una versión anterior más grande de Kepler 107c y elimine la mayor parte de su capa exterior rocosa, dejando atrás el denso núcleo de metal del planeta. Pero el escenario más convincente es una colisión entre dos mundos.
Si dos planetas rocosos, cada uno con aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra y cada uno con un núcleo de hierro que constituía aproximadamente el 30 por ciento de su masa, chocaran entre sí a gran velocidad, podría arrancar o vaporizar la mayor parte del material rocoso y producir un planeta independiente con un núcleo de hierro de gran tamaño. Si bien otros escenarios son posibles, la teoría de colisión es la idea que explica mejor los datos.
Si bien se cree que los mega-impactos entre planetas y protoplanetas ocurren con bastante frecuencia en todo el universo, los astrónomos nunca han sido testigos del evento ni han encontrado pruebas del fenómeno fuera de nuestro sistema solar. Si Kepler 107c fue creado por una colisión, podría ayudarnos a comprender más sobre la formación planetaria.
"Se cree que los impactos gigantes tuvieron un papel fundamental en la configuración de nuestro sistema solar actual. Lo más probable es que la luna sea el resultado de tal impacto, la alta densidad de Mercurio también puede ser, y el gran satélite Charon de Plutón probablemente fue capturado después de un impacto gigante, "Co-autor Zoe Leinhardt de la Universidad de Bristol dice en un comunicado de prensa." Pero hasta ahora, no habíamos encontrado ninguna evidencia de impactos gigantes en los sistemas planetarios fuera de la nuestra. Si nuestra hipótesis es correcta, se conectaría el modelo general que tenemos para la formación de nuestro sistema solar con un sistema planetario que es muy diferente al nuestro ".
Si bien la hipótesis es fascinante, será difícil de probar. Cayman Unterborn, exogeólogo de la Universidad Estatal de Arizona, le dice a Rehm en Science News que es una idea intrigante, pero que en realidad no es posible extrapolar datos sobre el manto y el núcleo de Kepler 107c simplemente por su densidad. Podría haber otras cosas en juego que aún no entendemos.
"Teniendo la densidad de un planeta, se puede saber si es rocoso o acuoso o gaseoso", dice. "Pero en realidad saber cuán grande es el manto frente al núcleo es algo difícil", aunque espera que el documento "genere un debate saludable sobre los orígenes de los planetas que son un poco raros".
Y es probable que los astrónomos pronto estén nadando en datos sobre exoplanetas extraños. El mes pasado, los investigadores lanzaron el primer goteo de datos del satélite TESS de próxima generación para la caza de planetas de la NASA, que se lanzó el verano pasado, y el conjunto de datos incluía 200 nuevos mundos potenciales, incluidos algunos que ya parecen tan extraños como Kepler 107c.
