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23 de septiembre de 2008

Descubren restos de polvo de la colisión de dos planetas terrestres

Imagen: Lynette R. Cook

Dos planetas terrestres orbitando una estrella madura similar al Sol a aproximadamente 300 años luz de la Tierra sufrieron recientemente una violenta colisión, según informaron astrónomos de Universidad de California, en Los Angeles (UCLA), la Universidad Estatal de Tennessee (TSU) y el Instituto Tecnológico de California (Caltech) y publicarán en una edición de diciembre del Astrophysical Journal.

"Es como si la Tierra y Venus chocaran entre sí", dijo Benjamin Zuckerman, profesor de UCLA de Física y Astronomía y coautor del artículo. "Los astrónomos nunca habían visto nada similar. Aparentemente, las grandes colisiones catastróficas pueden tener lugar en un sistema planetario totalmente maduro".

"Si había vida en alguno de los planetas, la colisión masiva la habría aniquilado en cuestión de minutos: un evento de extinción final", dijo el coautor Gregory Henry, astrónomo de la Universidad Estatal de Tennessee. "Un disco masivo de polvo emitiendo en el infrarrojo que orbita la estrella proporciona un silencioso testimonio de esa fatalidad".

Zuckerman, Henry y Michael Muno (astrónomo de Caltech en el momento de la investigación), estudiaban una estrella conocida como BD+20 307, la cual está rodeada por la asombrosa cifra de un millón de veces más polvo que el que orbita al Sol. La estrella está situada en la constelación de Aries. Los astrónomos recopilaron datos de rayos X usando el Observatorio Chandra, de la NASA, y datos de brillo procedentes de uno de los telescopios automáticos de TSU, ubicado en el Sur de Arizona, esperando medir la edad de la estrella.

"Esperábamos encontrar que BD+20 307 fuera relativamente joven, de unos pocos cientos de millones de años como mucho, con el anillo masivo de polvo señalando las etapas finales de la formación del sistema planetario de la estrella", dijo Muno.

Esas expectativas se demostraron prematuras, no obstante, cuando la astrónoma de la Institución Carnegie de Washington, Alycia Weinberger anunció, en la edición del 20 de mayo de 2008 del Astrophysical Journal, que BD+20 307 es, en realidad, un sistema binario estelar cerrado (dos estrellas orbitándose alrededor de un centro de masas común).

"Tal descubrimiento nos hizo revisar radicalmente la interpretación de los datos y transformó la estrella en un sistema único e intrigante", dijo el astrónomo de TSU Francis Fekel a quien, junto con Michael Williamson de TSU, le fue pedido que proporcionara datos espectroscópicos adicionales de otro telescopio automático de TSU, en Arizona, para ayudar a la comprensión de este sistema binario excepcional.

Los nuevos datos espectroscópicos confirmaron que BD+20 307 está compuesto de dos estrellas, ambas de masa, temperatura y tamaño muy similares al Sol. Orbitan alrededor de un centro de masas común cada 3,42 días, aproximadamente.

"Los patrones de abundancia de elementos en las estrellas demuestran que son mucho más viejas que unos pocos cientos de millones de años, como se pensaba originalmente", dijo Fekel. "En lugar de esto, el sistema binario parece tener una edad de varios miles de millones de años, comparable al Sistema Solar".

"La colisión planetaria en BD+20 307 no fue observada directamente sino que se infirió a partir de la extraordinaria cantidad de partículas de polvo que orbitan al par binario a aproximadamente la distancia que lo hacen la Tierra y Venus del Sol", dijo Henry. "Si este polvo apunta efectivamente a la presencia de planetas terrestres, entonces representa el primer ejemplo conocido de planetas de cualquier masa en órbita alrededor de una estrella binaria cerrada".

Zuckerman y sus colegas informaron, primeramente, en la revista Nature, en julio de 2005, que BD+20 307 estaba rodeada por más polvo orbital caliente que ninguna otra estrella similar al Sol conocida por los astrónomos, cuando aún se pensaba que era una estrella única. El polvo está orbitando al sistema binario estelar a muy poca distancia, en donde los planetas similares a la Tierra es más probable que estén y en donde el polvo normalmente no sobrevive mucho tiempo. Las pequeñas partículas de polvo son empujadas por la radiación estelar, mientras que los trozos mayores quedan reducidos a polvo en colisiones dentro del disco que luego es expulsado. De esta forma, las colisiones de formación de polvo cerca de BD+20 307 deben haber tenido lugar recientemente, probablemente en los últimos cientos de miles de años y tal vez mucho más recientemente, dicen los astrónomos.

"Esto propone dos preguntas muy interesantes", dijo Fekel. "¿Cómo se desestabilizan las órbitas planetarias en un sistema tan maduro y viejo? Y ¿podría tener lugar tal colisión en el Sistema Solar?"

"La estabilidad de las órbitas planetarias en el Sistema Solar ha sido considerada, durante casi dos décadas, por el astrónomos Jacques Laskar, en Francia, y, más recientemente, por Konstantin Batygin y Greg Laughlin, en los Estados Unidos", apuntó Henry. "Sus modelos computacionales predicen movimientos planetarios en el futuro lejano y encontraron una pequeña probabilidad de colisiones de Mercurio con la Tierra o Venus en algún momento en los próximos 1000 millones de años o más. La pequeña probabilidad de que esto suceda puede estar relacionada con la rareza de los sistemas planetarios muy polvorientos como BD+20 307?.

"No hay duda, sin embargo", dijo Zuckerman, "que han tenido lugar grandes colisiones en el pasado en el Sistema Solar. Muchos astrónomos creen que la Luna se formó a partir de colisiones de dos embriones planetarios (la joven Tierra y un cuerpo de aproximadamente el tamaño de Marte), impacto que creó una enorme cantidad de escombros, algunos de los cuales se condensaron para formar la Luna y otros quedaron en órbita alrededor del joven Sol. Por el contrario con el impacto masivo del sistema BD+20 307, la colisión de un asteroide con la Tierra hace 65 millones de años, la explicación favorita para el fin de los dinosaurios, fue insignificante".

En su novela de 1932 "When Worlds Collide (Cuando los mundos colisionan)", los escritores de ciencia-ficción Philip Wylie y Edwin Balmer visionaron la destrucción de la Tierra por la colisión con un planeta de una estrella que pasaba cerca. El clásico del cine de 1951, basado en la novela, inició una larga serie de historias de aventuras basadas en apocalípticas rocas espaciales que chocaban contra la Tierra.

"Pero", apunta Zuckerman, "no hay pruebas que otra estrella haya pasado cerca de BD+20 307".

(jg) (mg)

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http://newsroom.ucla.edu/