Una col·lisió planetària en el sistema HD 172555

Astronomia: La idea més difosa sobre l’origen de la Lluna és que es va formar com a conseqüència del material ejectat de la Terra arran de l’impacte del nostre planeta amb un altre de dimensions semblants a les de Mart (el planeta hipotètic Theia). Aquest “Gran Splash” sempre és rebut amb una mica d’escepticisme derivat del fet que hom pensa que aquests grans impactes són una cosa rara i fortuïta. Dades de l’Spitzer, però, suggereixen precisament que un esdeveniment d’aquest calibre ha tingut lloc en el disc planetari de l’estel HD 172555. Naturalment, no és que s’hagi detectat la col•lisió directament, sinó justament la signatura química del producte d’aquest impacte. En un article a Astrophysical Journal

un grup d’astrònoms encapçalats per Carey M. Lisse, reconstrueix les circumstàncies d’aquesta fenomenal col•lisió gegant.

L’estel HD 172555

Aquest estel es troba situat a 100 anys-llum de distància del nostre Sistema Solar, en la direcció corresponent a la constel·lació del Paó. Hom calcula l’edat d’aquest estel en 12 milions d’anys que, per un estel d’aquestes característiques (amb un cicle de durada de milers de milions d’anys), és encara la plena infantesa.

Que sigui a 100 anys-llum de distància vol dir que ara mateix veiem la llum emesa per aquest estel fa 100 anys. A efectes pràctics, quan parlem de “l’estel HD 172555 en l’actualitat” ens referim a l’estel tal com el veiem ara.

Quelcom d’estrany en l’espectre de l’estel HD 172555

Les dades corresponents a aquest estel que ha obtingut l’espectrògraf del telescopi orbital d’infravermell Spitzer mostraven uns perfils del tot atípics. En particular, se’n podia deduir unes grans quantitats de sílice en estat amorf (vidre de sílice, SiO2). També era considerable el senyal corresponent a la presència de monòxid de silici (SiO) en estat gasós. El perfil mineral encaixaria amb minerals com l’obsidiana o les tectites. En la superfície terrestre, l’obsidiana és un vidre d’origen volcànic, mentre que les tectites són vidres formats arran d’impactes de meteorits.

A partir del perfil, hom també pot modelitzar la distribució d’aquest material vitri en el disc planetari. En tot cas, es tracta d’un material, altament inestable, que patiria transformacions en qüestió de desenes o centenars de milers d’anys. El material, d’una massa total de l’ordre de 1020 kg se situa a una distància d’unes 6 unitats astronòmiques respecte de l’estel. Aquesta distància, en el nostre Sistema Solar, equivaldria a l’espai situat entre les òrbites de Júpiter i Saturn, però si s’atén a les característiques diferencials, l’equivalència des del punt de mira de formació planetària seria l’òrbita de Mart, és a dir encara dins de l’anomenada “regió de formació de planetes rocallosos” i ja enfora de l’anomena “zona d’habitabilitat”.

Hom pot fer, a més, comparacions amb les dades obtingudes per la missió IRAS per aquest mateix estel, del 1983. Tant els models de distribució espacial com els temporals fan pensar en l’existència d’una font contínua de material, que hauria estat operativa, si més no, durant els darrers 100 anys.

Un impacte planetari per explicar l’origen d’aquest material vitri

Els investigadors consideren que l’origen més probable d’aquest material seria l’impacte entre dos planetes de desigual grandària. El més gran podria ser tan gran com Mercuri (3,3•1023 kg), i el més petit podria arribar a les dimensions de la Lluna (7,3•1022 kg). La velocitat relativa en el moment de la col·lisió hauria estat de l’ordre de 10 km•s-1. L’impacte hauria tingut lloc fa uns pocs milers d’anys. Si bé, el planeta més gran hauria mantingut la seva integritat, el més petit, essencialment, s’hauria volatilitzat. Aquest procés de volatilització comporta la vaporització del seu contingut rocallós i metàl•lic. I és la part rocallosa volatilitzada la que, en passar de nou a un estat sòlid, hauria format el material vitri.

Un esdeveniment rar i transitori

Per Carey M. Lisse es tracta d’un esdeveniment “rar i transitori” i es considera afortunat per “haver assistit a un no gaire després d’haver tingut lloc”.

El mateix Lisse recorda que esdeveniments d’aquesta mena són “crítics en la formació de planetes com la Terra”. És a dir, que són crítics per a l’aparició de sistemes dobles com en el qual vivim. De fet, els partidaris de la “hipòtesi de la Terra rara”, que defensen que la Terra és una planeta amb condicions excepcionals per a que s’hi desenvolupés una biosfera complexa i, més particularment, una forma de vida intel·ligent, afirmen justament que el Big Splash que donà lloc a la Lluna és un esdeveniment extremadament rar. Fins i tot en el cas que s’hi doni, com en el cas que comentem del sistema HD 172555, és també rar que la conformació final adoptada sigui la d’un planeta doble amb una configuració com la de la Terra-Lluna. Aquesta configuració, segons algunes hipòtesis, hauria estat vital, per exemple, en la proto-evolució pre-biòtica, ja que creava un clima propici en les zones mareals dels antics oceans de la Terra, i també hauria estat possiblement vital en el desenvolupament de la tectònica de plaques, un dels motors indubtables de l’evolució de formes de vida complexes.

No obstant, hi ha també altres indicis de grans impactes en el nostre mateix Sistema Solar. Les peculiaritats de la composició de l’escorça de Mercuri i, probablement, el fet que aquest planeta detingui un considerable camp magnètic, podrien deure’s a un autèntic impacte que va arrossegar bona part de l’escorça originària. També es creu que un gran impacte va ocasionar la forta inclinació de l’eix rotacional del planeta Urà. O un altre, seria el responsable del fet que Venus tingui una rotació retrògrada. No és que ara anem a donar-li la raó al destrelletat d’Immanuel Velikovsky però no hi ha dubte que la tranquil·litat harmoniosa dels sistemes planetaris s’altera sobtadament de tant en tant.

Lligams:

Abundant Circumstellar Silica Dust and SiO Gas Created by a Giant Hypervelocity Collision in the ~12 Myr HD172555 System. C. M. Lisse, C. H. Chen, M. C. Wyatt, A. Morlok, I. Song, G. Bryden, P. Sheehan. ApJ 701: 2019-2032.

Animació inspirada en l’impacte.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.