Uno sguardo drammatico sulle conseguenze di una collisione tra due esopianeti sta dando agli scienziati un'idea di cosa può accadere quando i pianeti si scontrano l'uno con l'altro. Un evento simile nel nostro sistema solare potrebbe aver formato la luna.

Conosciuto come BD +20 307, questo sistema a doppia stella è a più di 300 anni luce dalla Terra con stelle che hanno almeno un miliardo di anni. Eppure questo sistema maturo ha mostrato segni di detriti polverosi vorticosi che non sono freddi, come ci si aspetterebbe da star di questa età. Piuttosto, i detriti sono caldi, rafforzando il fatto che è stato creato relativamente di recente dall'impatto di due corpi di dimensioni planetarie.

Un decennio fa, le osservazioni di questo sistema da parte di osservatori terrestri e dello Spitzer Space Telescope della NASA hanno fornito i primi indizi di questa collisione quando sono stati trovati per la prima volta i detriti caldi. Ora l'Osservatorio stratosferico per l'astronomia all'infrarosso, SOFIA, ha rivelato che la luminosità a infrarossi dei detriti è aumentata di oltre il 10%, segno che ora c'è ancora più polvere calda.

Pubblicato in Giornale Astrofisico , i risultati supportano ulteriormente che una collisione estrema tra esopianeti rocciosi potrebbe essersi verificata in tempi relativamente recenti. Collisioni come queste possono cambiare i sistemi planetari. Si ritiene che una collisione tra un corpo delle dimensioni di Marte e la Terra 4,5 miliardi di anni fa abbia creato detriti che alla fine hanno formato la luna.

"La polvere calda intorno a BD +20 307 ci dà un'idea di come potrebbero essere gli impatti catastrofici tra esopianeti rocciosi, " ha detto Maggie Thompson, uno studente laureato presso l'Università della California, Santa Cruz, e l'autore principale dell'articolo. "Vogliamo sapere come questo sistema si evolve successivamente dopo l'impatto estremo".

I pianeti si formano quando le particelle di polvere attorno a una giovane stella si uniscono e diventano più grandi nel tempo. I detriti rimanenti rimangono dopo la formazione di un sistema planetario, spesso in lontananza, regioni fredde come la fascia di Kuiper, situato oltre Nettuno nel nostro sistema solare. Gli astronomi si aspettano di trovare polvere calda attorno ai giovani sistemi solari. Man mano che si evolvono, le particelle di polvere continuano a scontrarsi e alla fine diventano abbastanza piccole da essere espulse da un sistema o trascinate nella stella. Polvere calda intorno alle stelle più vecchie, come il nostro sole e i due in BD +20 307, dovrebbe essere scomparso da tempo. Lo studio dei detriti polverosi intorno alle stelle non solo aiuta gli astronomi a imparare come si evolvono i sistemi di esopianeti, ma costruisce anche un quadro più completo della storia del nostro sistema solare.

"Questa è una rara opportunità per studiare le collisioni catastrofiche che si verificano tardi nella storia di un sistema planetario, "ha detto Alycia Weinberger, scienziato dello staff del Dipartimento di magnetismo terrestre della Carnegie Institution for Science a Washington, e investigatore capo del progetto. "Le osservazioni SOFIA mostrano cambiamenti nel disco polveroso su una scala temporale di pochi anni".

Osservazioni all'infrarosso, come quelli della termocamera ad infrarossi di SOFIA denominata FORCAST, la telecamera a infrarossi per oggetti deboli per il telescopio SOFIA, sono fondamentali per scoprire indizi nascosti nella polvere cosmica. Se osservato con luce infrarossa, questo sistema è molto più luminoso del previsto dalle sole stelle. L'energia extra viene dal bagliore dei detriti polverosi, che non può essere visto ad altre lunghezze d'onda.

Mentre ci sono diversi meccanismi che potrebbero far brillare la polvere in modo più luminoso, potrebbe assorbire più calore dalle stelle o avvicinarsi alle stelle, è improbabile che ciò accada in soli 10 anni, che è fulmineo per i cambiamenti cosmici. Una collisione planetaria, però, inietterebbe facilmente una grande quantità di polvere molto rapidamente. Ciò fornisce ulteriori prove del fatto che due esopianeti si siano scontrati l'uno con l'altro. Il team sta analizzando i dati delle osservazioni di follow-up per vedere se ci sono ulteriori cambiamenti nel sistema.