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Exolunas producto de colisiones

Un modelo predice la formación de exolunas a partir que choques entre planetas por encima de cierta masa.

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En la ciencia ficción abundan los casos de lunas habitadas que orbitan planetas masivos. Pero de momento no se ha descubierto ninguna exoluna, habitable o no. Se tenía esperanza que la misión Kepler nos proporcionara los primeros casos, pero no ha sido así.
A falta de datos reales sólo quedan los resultados de los modelos teóricos. De entrada se sabe que una exoluna con una masa inferior a 0,2 veces la de la Tierra no puede retener una atmósfera. Así que hay que confeccionar modelos que creen ese tipo de exolunas para estudiar el caso. Eso es lo que ha hecho Miki Nakajima (California Institute of Technology). Sus resultados los ha hecho públicos en un congreso de la división de ciencias planetarias de la American Astronomical Society celebrado recientemente.
Si esperamos a que se forme una luna masiva con atmósfera a partir de los escombros que quedan alrededor de un planeta recién formado, la mala noticia es que se necesita un planeta gaseoso gigante 10 veces más masivo que Júpiter para que se dé el caso. De otro modo, el tamaño de la luna no es suficiente como para que su masa tenga un campo gravitatorio lo suficientemente intenso como para retener una atmósfera.
Otra manera es que se produzca una colisión entre cuerpos de tamaño planetario, algo relativamente frecuente en la formación de sistemas planetarios. Después del impacto se deposita suficiente materia arrancada del planeta blanco de la colisión como para que se forme una luna por acreación. Se cree que nuestra Luna se formó de esa manera.
Nakajima sostiene que se pueden formar exolunas lo suficientemente grandes a partir de colisiones en las que están involucrados un planeta 10 veces más masivo que la Tierra y un planeta tan masivo como la Tierra que haga de proyectil. En ese caso se pueden formar lunas rocosas con una masa superior a las 0,2 masas terrestres que puedan retener una atmósfera.
Si el planeta blanco tiene 5 masas terrestre entonces el vapor de agua producido genera ondas de choque tan fuertes que evitan que el disco de materia que se forma se condense en una luna. La producción de vapor es máxima para planetas blanco como Neptuno, que tienen un manto rico en agua y no en silicatos. En este escenario los residuos del disco que se forma no se condensan en lunas si el planeta tiene una masa superior a la de la Tierra.
La buena noticia es que es posible que este tipo de lunas sí puedan ser observadas. Así que habrá que esperar a la nueva generación de telescopios.
Además, en ese mismo congreso, Keegan Ryan (Caltech) mostró que dos planetas del tamaño de la Tierra pueden formar un sistema binario si evitan la colisión entre sí. Al final pueden colisionar, pero no antes de los 1000 millones de años, que es tiempo suficiente como para que se desarrolle la vida. También puede ocurrir que un planeta gaseoso gigante pase cerca de una sistema binario de este tipo y capture uno de los planetas que pasaría a ser una luna de tamaño terrestre.

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Fuentes y referencias:
Exolunas en NeoFronteras. [2]
Newscientist.
Ilustración: Dan Durda.