Mientras que para los humanos las constantes pueden ser la muerte y los impuestos, para los planetas las constantes son la gravedad y las colisiones.

Brandon Johnson estudia este último, utilizando información sobre impactos para comprender la historia y la composición de planetas, lunas, asteroides y meteoritos en todo el sistema solar.

"La formación de cráteres de impacto es el proceso de superficie más ubicuo que da forma a los cuerpos planetarios", dijo Johnson. "Los cráteres se encuentran en casi todos los cuerpos sólidos que hemos visto. Son un importante impulsor del cambio en los cuerpos planetarios. Impulsan la evolución de las cortezas planetarias. Todos los planetas y asteroides se construyeron a partir de una serie de impactos. El estudio de los impactos puede ayúdanos a determinar la composición y estructura de los planetas".

Como profesor asociado en el Departamento de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Purdue, Johnson ha estudiado casi todos los cuerpos planetarios principales del sistema solar. Y la escala de tiempo de su investigación va desde impactos relativamente recientes hasta casi el comienzo del propio sistema solar.

La recopilación de pistas sobre las colisiones ayuda a Johnson a reconstruir el entorno en el que se produjeron las colisiones, lo que ofrece una visión profunda de cómo y cuándo se formaron los cuerpos. Su investigación está ayudando a los humanos a explorar los cuerpos planetarios del sistema solar con solo física, matemáticas y una computadora. Las misiones espaciales y los análisis de laboratorio proporcionan un suministro constante de nuevos datos y preguntas para trabajar.

"La mayoría de los meteoritos contienen cóndrulos, partículas pequeñas previamente fundidas", dijo Johnson. "Esencialmente, al estudiar la formación de cóndrulos por impactos, podemos comprender mejor lo que estaba sucediendo en el sistema solar naciente. Por ejemplo, basándonos en un impacto, pudimos determinar que Júpiter ya se había formado alrededor de 5 millones de años después. los primeros sólidos del sistema solar, cambiando la línea de tiempo de nuestra comprensión del sistema solar".

Johnson y su personal de laboratorio incorporan factores conocidos sobre la composición y la física de los cuerpos planetarios en modelos informáticos complejos, ejecutando los modelos a través de una variedad de condiciones y comparando los resultados con los fenómenos observados. El análisis de movimientos y colisiones puede ofrecer información sobre la composición de asteroides y meteoritos, lo que ayuda a los científicos a comprender cómo se distribuyen elementos como el agua y el metal a través de un sistema solar. Al estudiar los cráteres de impacto y las cuencas en lugares como Plutón, Venus y las lunas heladas, y la mecánica de otros procesos que ocurren en Europa y asteroides como Psyche, su equipo puede comprender más sobre sus interiores; si tienen núcleos fundidos y placas tectónicas, por ejemplo, o si tienen océanos líquidos.

Su trabajo no solo abarca el sistema solar. También estudia los impactos más cerca de casa, incluso en la propia luna de la Tierra y los impactos terrestres que pueden haber afectado la forma en que evolucionó la corteza, la atmósfera y la biosfera de la Tierra.

Una herramienta de cálculo de impacto en línea desarrollada por el difunto Jay Melosh, mentor de Johnson y exprofesor distinguido de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias, permite a cualquier persona estudiar los impactos de varias rocas en la Tierra. Johnson y su equipo están reconstruyendo la herramienta para una nueva generación de estudiantes planetarios.

La investigación fue publicada en Icarus .