Recent au fost descoperite două planete surori, care aparțin sistemului Kepler-107, și care au o compoziție internă foarte diferită, în ciuda faptului că au dimensiuni asemănătoare. Astronomii încearcă să explice diferența ca fiind rezultatul unor coliziuni cosmice.
Vânătoarea de planete din afara Sistemului Solar, așa-numitele exoplanete, este din ce în ce mai interesantă. Instrumentele folosite de astronomi permit efectuarea unor măsurători de precizie, care dau informații nu doar asupra numărului de planete care orbitează în jurul unei stele, ci și a eventualei compoziții a acesteia.
În acest context, o recentă descoperire a două exoplanete ce păreau surori gemene are o importanță deosebită, întrucât cele două planete sunt doar aparent asemănătoare, în realitate având mase foarte diferite. Este vorba despre planetele Kepler-107b și Kepler-107c, care orbitează în jurul stelei Kepler-107, situată la circa 1.700 de ani lumină față de noi.
Sistemul solar Kepler-107 conține patru planete, descoperite cu ajutorul telescopului spațial Kepler (de aici și numele) prin observarea variației luminozității stelei în urma tranzitului planetelor prin fața acesteia. Acest gen de observații permit și determinarea dimensiunilor acestor planete.
Cele patru planete, denumite Kepler-107b, Kepler-107c, Kepler-107d și Kepler-107e, orbitează în jurul stelei cu perioade de 3.2, 4.9, 8.0 și 14.7 zile. Deci un an – adică o rotație completă în jurul stelei – durează extrem de puțin față de anul nostru terestru, ceea ce înseamnă că aceste planete gravitează pe traiectorii foarte apropiate de stea: distanța medie dintre ele și astru este mai mică decât distanța dintre Soare și Mercur.
Din studiul configurației orbitelor acestor planete, astronomii au ajuns la concluzia că ele s-ar fi format la distanțe mult mai mari decât cele actuale față de stea și că au migrat spre aceasta ulterior.
În ceea ce privește masele planetelor, acestea au fost studiate cu ajutorul spectrografului Harps-N al telescopului spațial Galileo, situat în Insulele Canare.
Recent, un grup de cercetători condus de Aldo Bonomo de la Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) din Torino, Italia, a reușit să determine masa planetelor Kepler-107b și Kepler-107c. Ambele au o rază cam o dată și jumătate cât cea a Pământului. Prima are o masă de circa trei ori mai mare ca Pământul, în timp ce a doua este de aproximativ nouă ori mai grea. Rezultatul acestui studiu a fost publicat în revista Nature Astronomy.
Cele două planete, având dimensiuni asemănătoare însă mase foarte diferite, au deci o densitate diferită. Se consideră că planeta super-densă, Kepler-107c, ar conține un nucleu format din fier de circa două ori mai mare decât sora sa geamănă, Kepler-107b. Cum ar putea fi explicată această diferență de structură dintre cele două planete?
Astronomii au propus ipoteza conform căreia Kepler-107c s-a format prin ciocnirea cu mare viteză a două corpuri cerești. Din această ciocnire ar fi rezultat o singură planetă. Coliziunea ar fi produs îndepărtarea stratului superficial, cel cu densitate mai mică, format din siliciu, oxigen și magneziu, lăsând însă nucleul compus din fier de la ambele obiecte cosmice relativ intact. Oamenii de știință cred așadar că geneza lui Kepler-107 reprezintă primul exemplu cunoscut de coliziune frontală între două lumi masive dintr-un alt sistem planetar decât al nostru.
Astfel de ciocniri cataclismice au avut loc și în Sistemul Solar. Este posibil ca inclusiv Terra să se fi ciocnit cu un corp ceresc cu dimensiuni asemănătoare cu cele ale planetei Marte, care ar fi dus la nașterea Lunii. Conținutul mare de fier al planetei Mercur ar putea fi explicat tot printr-o coliziune, asemănătoare cu cea a planetei Kepler-107c.
Această descoperire permite astronomilor să înțeleagă mai bine procesele care au dat naștere unor planete cu compoziții chimice atât de diferite, de la planete cu densitate relativ mică la cele cu adevărat dense, cu atracție gravitațională corespunzătoare – pe aceste planete am avea inclusiv noi o greutate mult mai mare.
