La nave espacial Kepler ha sido prolífica en su búsqueda de planetas fuera de nuestro sistema solar, conocidos como exoplanetas, descubriendo miles desde su lanzamiento en 2009. Pero la búsqueda de lunas que orbitan estos exoplanetas, o exomoons, es mucho más difícil. Sin exomoonsse han encontrado hasta la fecha, un nuevo estudio muestra que la búsqueda no es inútil.
Los investigadores han demostrado por primera vez que es posible que una colisión planetaria forme una luna lo suficientemente grande como para que Kepler la detecte. El físico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore Megan Bruk Syal y Amy Barr del Instituto de Ciencia Planetaria llevaron a cabo una serie de alrededor de 30simulaciones para explorar cómo varios factores afectan la creación de la luna. Al final, pudieron reducir una serie de condiciones que crearían satélites mucho más grandes que la luna de la Tierra. El estudio - "Formación de exomoons rocosos masivos por impacto gigante" -- aparecerá en la edición de mayo de la Real Sociedad Astronómica Avisos mensuales
"No estábamos modelando algo que se haya observado", dijo Syal. "Este problema era más abstracto, más teórico. Tomó un tiempo, pero una vez que pudimos generar estas lunas masivas, estábamos bastante emocionados".
El pensamiento principal sobre la creación de la luna de la Tierra es que un planetoide del tamaño de Marte colisionó con una proto-Tierra más pequeña hace unos 4.500 millones de años, expulsando escombros significativos en órbita que se consolidaron en un disco y, finalmente, la luna. El resultado fueun satélite que representa aproximadamente el 1,2 por ciento de la masa de la Tierra. Pero para que un exomoon sea lo suficientemente grande como para que Kepler lo detecte con las técnicas de tránsito existentes, necesitaría tener al menos un 10 por ciento del tamaño de la Tierra, según los criterios de detección delProyecto "Caza de exomoons con Kepler".
Investigaciones previas sobre la luna de la Tierra consideraron factores como el ángulo de impacto y las masas relativas de los cuerpos en colisión. A medida que el ángulo de impacto se vuelve más oblicuo, se inyecta más material en la órbita. Del mismo modo, a medida que los dos cuerpos se acercan al mismo tamaño, la masa del disco aumentaPero este estudio encontró que un tercer factor, la velocidad del impacto, también juega un papel crucial en la determinación de qué tan grande puede crear un impacto en la luna.
"La investigación previa se ha centrado en un conjunto de condiciones bastante estrecho, favorable para formar la luna de la Tierra", dijo Syal. "Este es el primer estudio que considera una gama mucho más amplia de escenarios de impacto, explorando el rango completo de lo que puede ser posibleen otros sistemas planetarios. Hay muchos territorios desconocidos "
Una vez que la velocidad de impacto supera un cierto umbral, las simulaciones muestran una caída precipitada en la cantidad de masa que el disco puede retener. Al ajustar estas tres variables, Syal y Barr demostraron un conjunto de escenarios que darían como resultado la creación de lunas masivas:Una colisión entre objetos del mismo tamaño que tienen de 2 a 7 masas terrestres, en un ángulo de impacto oblicuo, y una velocidad cercana a la velocidad de escape puede lanzarse a la órbita suficiente masa para crear un satélite lo suficientemente grande como para ser detectado en los datos de tránsito de Kepler.Cuando se observan exomoons con éxito, los resultados de este estudio se pueden utilizar para restringir sus historias de formación individuales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :