Un grupo de científicos sugiere que podría haber un tipo de objeto planetario llamado sinestia. De estar en lo cierto, se trataría de un objeto planetario con forma de donut. El producto de la colisión entre dos objetos planetarios. Es más, la Tierra pudo tener ese aspecto durante algún tiempo…

La Tierra en forma de sinestia

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Posible aspecto de una sinestia.
Crédito: Simon Lock y Sarah Stewart

Es posible que la Tierra, poco después de su formación, tuviese ese mismo aspecto. Al menos, eso es lo que sugieren los investigadores, en un estudio que ha sido publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets, una revista de la Unión Geofísica Americana. El objetivo del estudio es estudiar cómo pueden formarse los planetas a partir de una serie de impactos gigantescos. Las teorías sobre formación planetaria sostienen que los planetas rocosos como la Tierra, Marte y Venus, se formaron en los inicios del Sistema Solar, tras la colisión de pequeños objetos.

Estas colisiones fueron tan violentas que los objetos resultantes se fundieron y evaporaron parcialmente. Eventualmente, se enfriaron y solidificaron hasta convertirse en los planetas casi esféricos que conocemos. Pero los investigadores estaban especialmente interesados en las colisiones entre objetos giratorios. Un objeto en rotación tiene momento angular, y debe conservarse en una colisión. Por ejemplo, una patinadora sobre hielo reduce su velocidad de giro al extender los brazos. Lo acelera al encogerlos. Pero su momento angular es siempre el mismo.

Suma de momentos angulares

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La estructura de un planeta, un planeta con disco y una sinestia. Todos con la misma masa.
Crédito: Simon Lock y Sarah Stewart

Ahora, sumemos un patinador sobre hielo al ejemplo. Si ambos se sujetan, el momento angular de ambos patinadores se suma, para que el momento angular total sea el mismo. Así que en su estudio, los científicos han modelado que sucedería si en vez de patinadores sobre hielo, tuviésemos dos objetos planetarios. En concreto, dos con un tamaño similar al de la Tierra, con un momento angular muy alto y mucha energía.

La conclusión es que podrían formar un tipo de estructura completamente nuevo. Si la temperatura es lo suficientemente alta, y el momento angular es igualmente elevado, la colisión de dos objetos planetarios podría formar una estructura mucho mayor. Se trataría de un disco cilíndrico, como un glóbulo rojo o un donut con el centro lleno. El objeto estaría formado principalmente por roca vaporizada, sin superficie sólida o líquida.

A este nuevo objeto le han dado el nombre de sinestia. Synestia en inglés, «syn», juntos, y «Estia», la diosa griega de la arquitectura y las estructuras. La clave para la formación de la sinestia es que parte del material de la estructura entre en órbita. En un objeto sólido en rotación, cada punto desde el núcleo a la superficie rota a la misma velocidad. Pero en un impacto gigante, el material de planeta puede fundirse o volverse gaseoso y aumentar su volumen.

Mucho más grande que un planeta

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Concepto artístico de una colisión entre dos objetos planetarios.
Crédito: NASA/JPL Caltech

Según se plantea en el estudio, si el objeto resultante de la colisión es lo suficientemente grande, y se mueve muy rápido, algunas de sus partes pueden superar la velocidad necesaria para mantener un satélite en órbita. En su lugar, lo que se forma es una estructura gigantesca en forma de disco cilíndrico, llamado sinestia. En algunas teorías previas se sugería que los impactos gigantes podrían provocar que los planetas formasen un disco de material sólido, o fundido, alrededor del planeta.

Pero para un planeta con la misma masa, una sinestia sería mucho más grande que el tamaño que tendría un planeta sólido con un disco a su alrededor. Probablemente la mayor parte de planetas han sufrido colisiones que pudieron llevarles a tener forma de sinestia. En el caso de un planeta como la Tierra, los investigadores creen su duración sería muy breve, apenas un siglo. Pasado ese tiempo, el planeta habría perdido el suficiente calor como para volver a condensarse en un objeto sólido.

Pero una sinestia formada a partir de objetos mucho más grandes, como un planeta gaseoso gigante, o a partir de colisiones de estrellas, podrían durar mucho más tiempo. De momento no se ha detectado este tipo de estructura por observación directa. Pero podrían encontrarse en otros sistemas solares, sólo hace falta que los astrónomos las busquen junto a los posibles planetas rocosos y gigantes que pueda haber en un sistema en particular.

Teorías sobre la formación de la Luna

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La Luna en fase menguante.
Crédito: John Brimacombe

La posible existencia de la sinestia también abre la puerta a diferentes posibilidades sobre la formación de la Luna. Como quizá sepas, la composición de nuestro satélite es muy similar a la de la Tierra. La mayor parte de las teorías actuales proponen que nuestro satélite surgió a raíz de una colisión gigante. El material expulsado a raíz del choque contra un objeto de un tamaño similar a Marte, al que llamamos Theia, sería el responsable de la aparición de la Luna.

Así que es posible que la historia fuese un tanto diferente. Quizá ese material no fuese expulsado y se condensase para formar lo que hoy es la Luna. Si no que, en su lugar, formó una sinestia a partir de la que ambos objetos, la Tierra y la Luna, se formaron. Si los investigadores están en lo cierto, y realmente existe este tipo de estructura, es posible que las sinestias sean las responsables de la formación de algunos satélites de otros planetas del Sistema Solar.

El estudio es Simon J. Lock, Sarah T. Stewart; «The structure of terrestrial bodies: Impact heating, corotation limits, and synestias». Publicado el 22 de mayo de 2017 en la revista Journal of Geophysical Research: Planets. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Phys.org