Nuestro sistema solar nació en el caos.Las colisiones formaron y construyeron la Tierra y otros planetas, e incluso entregaron los componentes básicos de la vida.Si no nos hubiéramos chocado, no habríamos llegado tan lejos.
Afortunadamente, la mayoría de las colisiones han ocurrido en el pasado y nuestro sistema solar ahora es un lugar relativamente tranquilo.Pero en otros sistemas solares jóvenes todavía hay colisiones frecuentes y los astrónomos pueden ver las consecuencias.
Las secuelas de una colisión son una oportunidad para aprender sobre la formación de planetas.Cuando ocurre una colisión entre objetos distantes, los astrónomos orientan telescopios sobre ese objeto para averiguar qué sucedió.Los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial Spitzer y otras instalaciones para rastrear el impacto del impacto alrededor de una estrella joven llamada HD 166191.
“Al observar los discos de escombros polvorientos alrededor de las estrellas jóvenes, esencialmente podemos retroceder en el tiempo y ver los procesos que pueden haber dado forma a nuestro sistema solar”.
Kate Su, autora principal de la investigación, Universidad de Arizona.
HD 166191 es una estrella de 10 millones de años a unos 330 años luz del Sol.Debido a esto, es de interés para los astrónomos.disco del planeta primordialcambiar adisco de fragmento.Años de observaciones han demostrado que nubes de escombros pasan frente a las estrellas después del impacto, dando a los científicos una nueva perspectiva sobre el impacto y sus consecuencias.
El título del estudio es “Una masa de polvo generadora de impacto del tamaño de una estrella en el área del suelo del sistema HD 166191.La autora principal es Kate Su, astrónoma del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.Este documento está disponible en línea en el Astrophysical Journal.
“Si observa los discos de escombros polvorientos alrededor de las estrellas jóvenes, esencialmente puede retroceder en el tiempo y ver los procesos que pueden haber formado el sistema solar”, dijo Su en un comunicado de prensa.
Un equipo de astrónomos comenzó a observar HD 166191 en 2015. Observaron el joven sistema solar más de 100 veces entre 2015 y 2019. El sistema es demasiado joven para tener planetas completamente desarrollados, pero seguramente habrá planetas pequeños y posiblemente incluso planetas enanos. orbitando las estrellas.Desafortunadamente, son demasiado pequeños para ser vistos con un telescopio.
Pero los meteoroides son los componentes básicos de los planetas.Y los bloques no están apilados en orden.En cambio, chocan entre sí, a veces se rompen en trozos más pequeños y, a veces, se fusionan para formar eventualmente planetas rocosos más grandes.
Estas colisiones crean nubes de polvo que se pueden ver en luz infrarroja.La energía de la estrella choca con el polvo y emite luz infrarroja.Esto es lo que observó el equipo.escupitajo.En 2018, el equipo observó un aumento significativo en el brillo de HD 166191. Este aumento sugiere un fuerte aumento en la cantidad de polvo alrededor de la estrella.“El brillo infrarrojo a gran escala apunta claramente a un aumento masivo en la emisión de fragmentos… ”, escribe el autor.
A lo largo de los años, los investigadores han observado nubes de escombros de impactos que pasan frente a las estrellas.Calculamos el tamaño del objeto que choca, la hora en que ocurrió la colisión y la velocidad de la colisión.También observaron la rapidez con la que se dispersan las nubes de escombros.
Sus observaciones mostraron que la nube de escombros se había alargado.También mostraron que las nubes cubren un área tres veces más grande que una estrella.Pero el aumento de infrarrojos en 2018 sugirió algo más.Indica que solo una pequeña fracción de la nube de escombros pasó justo en frente de la estrella, y la nube de polvo debería ser mucho más grande.Según su investigación, tenía que cubrir un área cientos de veces más grande que una estrella.Esta es la única explicación para todos los infrarrojos.
Para generar tanto polvo, el objeto tenía que ser grande en el momento del impacto:planeta enano.El planeta enano más conocido de nuestro sistema solar es Vesta de la NASA.misión del amanecerLos astrónomos que realizaron este estudio dicen que el objeto que chocó alrededor de HD 166191 tenía aproximadamente el mismo tamaño que Vesta, unos 530 km (330 millas) de diámetro.“El aumento y la velocidad del flujo infrarrojo requerirían un evento catastrófico, como una colisión entre dos objetos grandes (~ 500 km de diámetro) que ocurren en la Tierra”, escriben los autores en el artículo.
El impacto generó mucho calor y parte del material se vaporizó.Como una bola de billar, las colisiones crearon una reacción en cadena de pequeñas colisiones entre los escombros y los objetos rocosos en diferentes órbitas.Las múltiples colisiones a mediados de 2018 generaron grandes cantidades de polvo y un aumento de la energía infrarroja.“La simulación revela una proporción significativa de impactos rápidos de escombros después de los impactos de objetos del tamaño de un asteroide, lo que promoverá la aparición de intensas cascadas de impacto”, explica el documento.”Esta intensa actividad se acentúa aún más al detectar una masa de polvo del tamaño de una estrella que pasa frente a la estrella durante un brillo infrarrojo”.
Dos cosas sucedieron en los meses siguientes. La nube de polvo se expandió y se volvió más translúcida.El polvo y los escombros de roca del impacto se esparcieron por todo el sistema solar.Para 2019, las observaciones mostraron que las nubes de polvo que pasaban frente a las estrellas ya no eran visibles, pero la cantidad de polvo en el sistema se había duplicado.
Estas observaciones son valiosas para los científicos que estudian el sistema solar y los planetas.Las formaciones planetarias son en su mayoría invisibles.El joven sistema solar es un lugar polvoriento al principio, y solo ciertos observatorios pueden atravesar el velo de polvo.Gracias a observatorios como ALMA, podemos ver los carriles esculpidos por el polvo alrededor del joven sistema solar a medida que se forman los planetas y barren el polvo.
“Conocer las consecuencias de las colisiones en este sistema nos dará una mejor idea de la frecuencia con la que se forman planetas rocosos alrededor de otras estrellas”, dijo Kate Su, quien dirigió el estudio.
Los astrónomos seguirán observando HD 166191 para ver cómo evoluciona el sistema.Los astrónomos creen que está pasando de un disco protoplanetario a un disco fragmentario.La estrella misma ya no acumula materia.La emisión infrarroja excesiva sugiere que el sistema todavía tiene polvo, pero las estrellas sonfotoevaporación.
“Las simulaciones teóricas indican que la existencia misma del planeta Tierra depende de la fusión de colisión de embriones y oligarcas planetarios”, dice el documento.Estas fusiones por colisión suelen ocurrir durante los primeros 200 millones de años después de que el disco protoplanetario haya eliminado la mayor parte del gas restante de la formación estelar.Los autores escriben que “se espera que las colisiones a gran escala entre meteoritos y embriones planetarios en la región planetaria de la Tierra sean comunes en la región planetaria de la Tierra después de la disipación de gas del disco protoplanetario, el escenario con HD 166191 que creemos que es el escenario”. “
El sistema solar interior de nuestro sistema solar probablemente contenía docenas de lunas a rocas del tamaño de Marte.Los astrónomos creen que la luna se formó cuando un protoplaneta llamado Theia chocó con la Tierra.Quizás hubo más colisiones y la estructura del sistema solar interior es el resultado de ese proceso.
Pero los astrónomos están haciendo análisis forenses en nuestro sistema solar.Deberían estudiar sistemas remotos como el HD 166191 para ver si esto sucede.
“El estado evolutivo de este sistema (inmediatamente después de que el disco rico en gas se haya dispersado) es muy importante para aprender sobre la formación del planeta Tierra y la estructura planetaria a partir de futuras observaciones”, explica el artículo.
¿Qué sigue para HD 166191?En la conclusión del artículo, el autor afirma: “… Es posible que estemos presenciando una etapa temprana de impacto masivo al ensamblar un planeta terrestre en el reino interior”.O la actividad que están viendo en el sistema joven es “… Activados por la perturbación de los objetos de masa planetaria invisibles cercanos, pueden causar colisiones entre órbitas en las poblaciones de asteroides existentes”.O podría implicar el movimiento de planetas gigantes.
El joven y polvoriento sistema pasa por muchos cambios, y solo más observaciones contarán la historia.“La naturaleza transitoria de los sistemas extremadamente polvorientos subraya aún más la importancia del monitoreo continuo.Las observaciones futuras de este sistema único iluminarán aún más nuestra comprensión de la formación de la Tierra y el planeta y la arquitectura planetaria ensamblada en general”, concluyeron.
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