El enorme impacto que 'arrancó' la atmósfera de un planeta parecido a la Tierra

Los científicos sospechan que los sistemas planetarios jóvenes normalmente son un caos : todos los cuerpos en su interior, a la vez que se forman y se fusionan unos con otros, también experimentan tremendos choques. Sin embargo, de momento este proceso ha sido difícil de observar en otros sistemas estelares. Este nuevo trabajo tiene pruebas de que la causa del misterioso polvo que rodea a la joven estrella HD 172555, que 'solo' tiene unos 23 millones de años , es fruto de una de estas colisiones. Una que se produjo hace al menos 200.000 años a una velocidad de 10 kilómetros por segundo. Este gigantesco choque provocó además que la atmósfera del planeta quedase totalmente arrancada , un fenómeno que explicaría la inusual composición del gas y polvo que actualmente se aprecia alrededor de su estrella.

«Esta es la primera vez que detectamos este fenómeno, una atmósfera protoplanetaria desplazada tras un impacto gigante», afirma Tajana Schneiderman , estudiante de posgrado del MIT y principal autora del estudio. «Todos queremos observar un impacto gigante porque esperamos que sea algo común, pero de momento no hemos encontrado pruebas. Ahora tenemos información adicional sobre estas dinámicas».

Los investigadores revisaron los datos tomados por ALMA, el Atacama Large Millimeter Array en Chile, que comprende 66 radiotelescopios y cuyas 'radiografías espaciales' se pueden ajustar para aumentar o disminuir la resolución de sus imágenes. El equipo examinó los datos del archivo público de ALMA en busca de señales de monóxido de carbono alrededor de estrellas cercanas, como HD 172555. «Cuando la gente quiere estudiar el gas en los discos de escombros, el monóxido de carbono suele ser el más brillante y, por lo tanto, el más fácil de encontrar -dice Schneiderman-. «Por eso miramos los datos de monóxido de carbono para HD 172555 nuevamente porque era un sistema, cuanto menos, interesante».

Cuando midieron la abundancia del monóxido de carbono en esta estrella hallaron que el gas representaba el 20% de todo el que se encuentra en la atmósfera de Venus , un planeta rocoso parecido a la Tierra y que muchas veces se compara con esta. También observaron que este gas estaba dando vueltas en grandes cantidades, sorprendentemente cerca de la estrella, a unas 10 unidades astronómicas, o 10 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. «Y este hecho requería algún tipo de explicación», señala Schneiderman.

Esto se debe a que el monóxido de carbono suele ser vulnerable a la fotodisociación , un proceso en el que los fotones de una estrella se descomponen y destruyen la molécula. A corta distancia, normalmente habría muy poco monóxido de carbono tan cerca de una estrella. Es por ello que el equipo probó la viabilidad de varios escenarios que explicarían este fenómeno.

Rápidamente descartaron que el gas surgiera de los escombros de una estrella recién formada, así como uno en el que el gas fuera producido por un cinturón cercano de asteroides helados. También consideraron un escenario en el que muchos cometas helados emitieran gas desde un cinturón de asteroides lejano, similar a nuestro propio cinturón de Kuiper . Pero los datos tampoco encajaban. El último que consideró el equipo fue que el gas era un remanente de un impacto gigante. De hecho, se trata de una teoría que ya se ha postulado para la propia Tierra después del impacto de Theia hace 4.500 millones de años y que también arrancó parte de nuestra atmósfera.

«De todos los escenarios, es el único que puede explicar todas las características de los datos -afirma Schneiderman-. En los sistemas de esta era, esperamos que haya impactos gigantes, y esperamos, además, que sean bastante comunes. Las escalas de tiempo funcionan, la edad funciona y las limitaciones morfológicas y de composición funcionan. El único proceso plausible que podría producir monóxido de carbono en este sistema en este contexto es un impacto gigante ».

El equipo estima que el gas que se liberó del enorme impacto es lo suficientemente reciente (en términos galácticos, aunque hayan pasado 200.000 años) como para que la estrella no haya tenido tiempo para destruirlo completamente. «Ahora existe la posibilidad de probar esta teoría en otros sistemas -incide Schneiderman-. Estamos demostrando que, si encontramos monóxido de carbono en un lugar y una morfología consistente con un impacto gigante , podemos proporcionar una nueva vía para buscar impactos gigantes y comprender cómo se comportan los escombros después».