
¿Qué ocurre cuando dos cuerpos que están formando un planeta chocan entre sí? El telescopio espacial James Webb de la NASA está ayudando a responder esa pregunta al estudiar los restos que quedan alrededor de estrellas jóvenes.
Un equipo de astrónomos analizó 21 sistemas con una característica poco común: grandes cantidades de polvo caliente concentrado cerca de sus estrellas. Los científicos los conocen como discos de escombros extremos y consideran que pueden ser el resultado de colisiones entre cuerpos rocosos durante las primeras etapas de formación de un sistema planetario.
Pero ¿qué significa todo esto y qué tiene que ver con la Tierra?
¿Qué es un disco de escombros?
Cuando una estrella joven comienza a formar su sistema planetario, a su alrededor existe material que puede terminar agrupándose para crear planetas. Con el paso del tiempo, ese material cambia y puede quedar una zona con restos de roca y polvo orbitando la estrella.
Los llamados discos de escombros extremos tienen una particularidad: contienen mucho polvo caliente cerca de la estrella. Además, su brillo puede cambiar de manera irregular. Webb y el telescopio Spitzer permitieron estudiar estas características y analizar de qué están hechos esos restos.
¿Por qué los científicos creen que hubo grandes colisiones?
Una pista está en los minerales encontrados en el polvo.
El equipo dividió los sistemas estudiados en dos grupos: unos tienen una mayor cantidad de sílice y otros presentan poco contenido de este material. La diferencia puede indicar que los restos se produjeron durante colisiones de distinta intensidad.
En los sistemas ricos en sílice, los investigadores plantean que pudieron ocurrir impactos de gran energía entre cuerpos aproximadamente del tamaño de Marte. Una colisión de ese tipo puede ser tan violenta que parte de la roca se vaporiza y posteriormente vuelve a convertirse en partículas y otros materiales.
En los sistemas con poco contenido de sílice, la explicación propuesta es diferente. Los choques habrían involucrado cuerpos aproximadamente del tamaño de la Luna y serían menos energéticos.
¿Y qué tiene que ver esto con la Luna?
Aquí aparece una de las conexiones más interesantes con nuestro propio sistema.
Los científicos creen que la Tierra pasó por colisiones gigantes durante su formación. Una de las principales hipótesis sostiene que un objeto del tamaño de Marte, llamado Theia, chocó contra la Tierra cuando nuestro planeta todavía era joven.
El impacto habría expulsado grandes cantidades de roca al espacio. Parte de ese material terminó formando la Luna. La investigación sobre los discos de escombros extremos permite estudiar sistemas que podrían estar atravesando procesos similares.
Eso no significa que Webb haya observado la formación de nuestra Luna ni que haya encontrado otro planeta exactamente igual a la Tierra. Lo que hizo fue estudiar sistemas jóvenes que conservan señales de las colisiones que pueden ocurrir durante la formación planetaria.
¿Qué encontró exactamente el telescopio Webb?
Los investigadores identificaron tres características comunes: partículas de polvo muy pequeñas, grandes cantidades de polvo caliente y cambios irregulares en el brillo infrarrojo.
El Webb fue especialmente importante porque puede analizar la luz infrarroja procedente de estos sistemas y utilizar sus características para determinar qué materiales están presentes.
Esto permite estudiar algo que no sería posible observar directamente: los cuerpos que están chocando. Los embriones planetarios involucrados son demasiado pequeños y distantes para ser vistos de forma directa, pero los restos que dejan después de las colisiones contienen información sobre esos eventos.
¿Estas colisiones son comunes?
No parecen serlo, al menos según los datos disponibles.
Los científicos estiman que aproximadamente el 1 % de las estrellas jóvenes estudiadas presentan señales observables de esta etapa extrema. Para esta investigación reunieron información de 21 discos, combinando observaciones del Webb con datos obtenidos anteriormente por Spitzer.
La edad también parece importar. Los discos ricos en sílice encontrados hasta ahora están alrededor de estrellas de menos de 300 millones de años, mientras que los discos pobres en sílice aparecen durante un periodo mucho más amplio.
¿Significa esto que nuestro Sistema Solar pasó por algo parecido?
Es una posibilidad que los investigadores consideran, pero todavía no es una conclusión definitiva.
El estudio plantea que el Sistema Solar pudo haber atravesado más de una etapa con grandes cantidades de restos producidos por colisiones. Los científicos también relacionan algunos de estos procesos con cambios en las órbitas de los cuerpos que formaban el sistema.
La investigación todavía tiene preguntas abiertas. Por ejemplo, solo tres sistemas de la muestra cumplen con las condiciones de edad necesarias para estudiar determinados discos antiguos con bajo contenido de sílice. Los autores señalan que necesitan observar más sistemas para comprobar si sus explicaciones se mantienen.
Por ahora, el Webb está ofreciendo una forma de reconstruir una etapa que ocurrió hace miles de millones de años: cuando los planetas todavía estaban formándose y las grandes colisiones ayudaban a definir cómo serían los sistemas planetarios que conocemos hoy.



