Webb encuentra huellas químicas de colisiones durante la formación de planetas

Los choques entre cuerpos rocosos fueron decisivos en la historia temprana del sistema solar, pero observar procesos parecidos alrededor de otras estrellas no significa ver las colisiones en tiempo real. Un equipo de astrónomos encontró una forma indirecta de reconstruirlas: estudiar la luz infrarroja que emite el polvo caliente que queda después de esos impactos. El análisis de 21 sistemas sugiere que la composición de ese polvo conserva señales de choques de distinta energía durante la formación y transformación de planetas rocosos.

Los sistemas investigados son discos extremos de escombros: anillos de polvo y fragmentos que rodean estrellas jóvenes, en zonas comparables a aquellas donde se forman planetas rocosos. Son distintos de los discos protoplanetarios, que todavía contienen mucho gas y material capaz de formar planetas. En estos discos de escombros, el polvo parece ser el resultado de cuerpos ya formados que se golpean, se fragmentan y, en algunos casos, se vaporizan parcialmente.

Para examinarlos, el equipo reunió espectros infrarrojos de 16 discos observados con el telescopio espacial James Webb y de cinco registrados por la misión Spitzer. Un espectro separa la luz en longitudes de onda y permite reconocer la huella de ciertos minerales, del mismo modo que un análisis químico puede distinguir materiales por sus señales características. Además de polvo cálido y granos pequeños, los discos mostraron variaciones irregulares de brillo, indicio de que el material cambia con rapidez.

La comparación reveló dos grupos. Cerca de un tercio de los discos era rico en sílice, un componente presente en muchas rocas y vidrios volcánicos terrestres. Según la interpretación del equipo, esa firma es compatible con impactos muy energéticos entre cuerpos de tamaño aproximado al de Marte, capaces de vaporizar una parte importante del material. Los demás discos contenían menos sílice y se asociaron con choques de menor energía, como encuentros rasantes entre cuerpos comparables a la Luna. Esas equivalencias de tamaño no son observaciones directas de los objetos que chocaron: son inferencias basadas en la composición del polvo y en modelos sobre cómo se producen esos minerales.

La edad de las estrellas también aportó una pista. Los discos ricos en sílice aparecieron solo alrededor de estrellas de menos de 300 millones de años, mientras que los pobres en sílice se registraron en sistemas de edades más diversas. Eso podría indicar que los impactos más violentos son característicos de una etapa temprana y que los restos de choques menos energéticos persisten durante más tiempo. La muestra sigue siendo pequeña para establecer una secuencia universal, y las variaciones de brillo podrían responder a varios procesos posteriores a cada choque, incluidos nuevos impactos y cambios orbitales del material.

El estudio no permite reconstruir un episodio concreto del pasado del sistema solar ni demostrar cómo se formó la Luna. Sí ofrece una ventana para investigar una fase difícil de observar: cuando planetas jóvenes y embriones planetarios se reorganizan mediante colisiones. Al convertir la composición del polvo en una pista sobre la energía de esos eventos, las observaciones infrarrojas ayudan a conectar los restos que vemos hoy alrededor de otras estrellas con la historia violenta de los mundos rocosos.