Los astrónomos han encontrado nueva evidencia de una diversidad planetaria significativa dentro de un solo sistema de exoplanetas, lo que sugiere que las colisiones gigantes de alta velocidad son en parte responsables de la evolución planetaria.

Un equipo internacional de científicos dirigido por el Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) y en el que participaron físicos de la Universidad de Bristol pasó tres años observando el sistema exoplanetario Kepler-107 a través del Telescopio Nazionale Galileo en La Palma.

Recopilaron más de cien mediciones espectroscópicas de los cuatro planetas de masa subneptuno en Kepler-107, que llevan el nombre del telescopio espacial Kepler de la NASA que descubrió el sistema exoplanetario hace cinco años. A diferencia de la relación de la Tierra con el sol, los planetas del sistema Kelper-107 están mucho más cerca entre sí y su estrella anfitriona (su equivalente de nuestro sol). Todos los planetas tienen un período orbital de días en lugar de años.

No es raro que el planeta más cercano a la estrella anfitriona sea el más denso debido al calentamiento y la interacción con la estrella anfitriona, lo que puede causar la pérdida de atmósfera. Sin embargo, como se informa en Astronomía de la naturaleza , en el caso de Kepler-107, el segundo planeta, 107c, es más denso que el primero, 107b. Tanto es así que 107c contiene en su núcleo una fracción de masa de hierro al menos dos veces mayor que la de 107b, indicando que en algún momento, 107c tuvo una colisión gigante de alta velocidad frontal con un protoplaneta de la misma masa o más colisiones con múltiples planetas de menor masa. Estos impactos habrían arrancado parte del manto de roca y silicato de Kepler-107c, sugiriendo que es más denso ahora de lo que era originalmente.

La Dra. Zoe Leinhardt de Bristol, astrofísico computacional y coautor del artículo, de la Facultad de Física de la Universidad de Bristol, explica:"Se cree que los impactos gigantes han tenido 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 Caronte, el gran satélite de Plutón, probablemente fue capturado después de un impacto gigante, pero hasta ahora, no habíamos encontrado ninguna evidencia de impactos gigantes que ocurrieran en sistemas planetarios fuera del nuestro.

"Si nuestra hipótesis es correcta, conectaría el modelo general que tenemos para la formación de nuestro sistema solar con un sistema planetario que es muy diferente al nuestro ".

Aldo Bonomo, investigador del INAF y autor principal, dijo:"Con este descubrimiento hemos agregado otra pieza en la comprensión del origen de la extraordinaria diversidad en la composición de los pequeños exoplanetas. Ya teníamos evidencia de que la fuerte irradiación de la estrella contribuye a tal diversidad que conduce a la erosión parcial o total de la atmósferas de los planetas más calientes. Sin embargo, Las colisiones estocásticas entre protoplanetas también juegan un papel, y puede producir variaciones drásticas en la composición interna de un exoplaneta, como creemos que sucedió con Kepler-107c ".

Coautor Li Zeng, de la Iniciativa Harvard Origins of Life en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias y el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, agregó:"Este es uno de los muchos sistemas de exoplanetas interesantes que el telescopio espacial Kepler ha descubierto y caracterizado. Este descubrimiento ha confirmado un trabajo teórico anterior que sugiere que el impacto gigante entre planetas ha jugado un papel durante la formación de los planetas".

Se cree que se produjeron impactos gigantes en nuestro propio sistema solar. Si ocurren interrupciones catastróficas con frecuencia en los sistemas planetarios, luego, los astrónomos predicen encontrar muchos otros ejemplos como Kepler-107 a medida que se determina un número creciente de densidades de exoplanetas.