Proponen un nuevo tipo de objeto planetario que aún nadie ha visto

En un momento temprano en su historia, la Tierra era probablemente una 'sinestia', según ha asegurado Sarah Stewart, científica de la Universidad de California Davis y coautora de la investigación que se ha divulgado en esta revista de la American Geophysical Union.

Junto a Simon Lock, estudiante de postgrado en la Universidad de Harvard en Cambridge (Massachusetts, EE UU), Stewart ha explorado cómo los planetas pueden formarse a partir de una serie de impactos gigantes. Las teorías actuales de la formación del planeta sostienen que los planetas rocosos tales como Tierra, Marte y Venus se formaron en el sistema solar temprano cuando los objetos más pequeños se estrellaban entre sí.

Estas colisiones fueron tan violentas que los cuerpos resultantes se derritieron y parcialmente vaporizaron, eventualmente enfriándose y solidificándose a los planetas casi esféricos que conocemos a día de hoy. Lock y Stewart están particularmente interesados en colisiones entre objetos giratorios. Un objeto giratorio tiene un 'momentum' angular, que se debe conservar en una colisión.

Es parecido a una patinadora girando sobre hielo: si extiende sus brazos, disminuye su velocidad de giro. Para girar más rápido, ella sostiene sus brazos cerca a su lado, pero su momento angular permanece constante. Ahora consideremos dos patinadores que giran sobre hielo: si se agarran el uno al otro, el momento angular de cada patinador se suma de manera que su momento angular total permanece igual.

En el nuevo estudio, Lock y Stewart modelaron lo que sucede cuando los 'patinadores sobre hielo' son planetas rocosos de tamaño de la Tierra colisionando con otros objetos grandes con energía alta y momento angular alto. "Observamos las estadísticas de impactos gigantes, y descubrimos que pueden formar una estructura completamente nueva", señala Stewart.

Los científicos descubrieron que en un rango de altas temperaturas y momentos angulares altos, los cuerpos de tamaño planetario podrían formar una estructura nueva, mucho más grande, un disco indentado más bien como un glóbulo rojo o un donuts con el centro lleno. En su mayoría rocas vaporizadas, sin superficie sólida ni líquida.

Han llamado al nuevo objeto una 'sinestia', de 'syn-', que significa 'juntos', y 'Estia', diosa griega de la arquitectura y las estructuras. La clave para la formación de 'sinestias' es que parte del material de la estructura entra en órbita.

En una esfera de giro, sólida, cada punto del núcleo a la superficie está girando a la misma velocidad. Pero en un impacto gigante, el material del planeta puede volverse fundido o gaseoso y expandirse en volumen. Si se hace lo suficientemente grande y se mueve lo suficientemente rápido, partes del objeto pasan la velocidad necesaria para mantener un satélite en órbita, y es entonces cuando forma una enorme 'sinestia' en forma de disco, según el nuevo estudio.

Una 'sinestia' sería mucho más grande

Las teorías anteriores habían sugerido que los impactos gigantes pueden causar planetas para formar un disco de material sólido o fundido que rodea al planeta. Pero para la misma masa de planeta, una 'sinestia' sería mucho más grande que un planeta sólido con un disco.

La mayoría de los planetas probablemente experimentan colisiones que podrían formar una 'sinestia' en algún momento durante su formación, tal y como declara Stewart. Para un objeto como la Tierra, la sinestia no duraría mucho tiempo -quizás cien años- antes de que perdiera suficiente calor como para condensarse de nuevo en un objeto sólido. Sin embargo, las 'sinestias' formadas a partir de objetos más grandes o más calientes, como los planetas gigantes de gas o las estrellas, podrían durar mucho más, según ha asegurado.

La estructura 'sinestia' también sugiere nuevas formas de pensar sobre la formación lunar. La luna es notablemente como la Tierra en la composición, y la mayoría de las teorías actuales sobre cómo la luna formada implican un impacto gigante que arrojó el material en órbita. Pero tal impacto podría haber formado, a juicio de Stewart, una 'sinestia' de la cual la Tierra y la Luna se condensaron.

Stewart explica que nadie ha visto una 'sinestia' directamente, pero podría encontrarse en otros sistemas solares una vez que los astrónomos empiecen a buscarlos junto a planetas rocosos y gigantes de gas.