Recent au fost descoperite două planete surori, care aparţin sistemului planetar Kepler-107, şi care au o compoziţie internă foarte diferită, în ciuda faptului că au dimensiuni asemănătoare. Astronomii cred că o posibilă explicaţie pentru această diferenţă ar putea fi rezultatul că aceste corpuri cereşti au rezultat în urma unei coliziuni cosmice.

Vânătoarea de planete din afara sistemului solar, aşa-numitele exoplanete, este din ce în ce mai interesantă, având în vedere faptul că instrumentele folosite de astronomi permit efectuarea de măsurători de precizie, care dau informaţii nu doar asupra numărului de eventuale planete care orbitează în jurul unei stele, ci şi a eventualei compoziţii a acesteia.

În acest context o descoperire recentă a doua exoplanete care păreau surori gemene are o importanţă deosebită, întrucât s-a descoperit ulterior ca cele două planete sunt doar aparent asemănătoare, în realitate având mase foarte diferite. Este vorba despre planetele Kepler-107b şi Kepler-107c, care orbitează în jurul stelei Kepler-107, situată la o distanţă faţă de noi de circa 1.700 de ani-lumină.

Sistemul solar Kepler-107 conţine patru planete, care au fost descoperite de către telescopul spaţial Kepler (de aici şi numele) prin observarea variaţiei luminozităţii stelei în urma tranzitului planetelor prin faţa acesteia. Acest gen de observaţii permit inclusiv determinarea dimensiunii acestor planete.

Cele patru planete, denumite Kepler-107b, Kepler-107c, Kepler-107d şi Kepler-107e, orbitează în jurul stelei cu perioade de 3,2, 4,9, 8,0 şi 14,7 zile. Deci un an (adică o rotaţie completă în jurul stelei) durează extrem de puţin faţă de anul nostru terestru, ceea ce înseamnă ce aceste planete orbitează pe traiectorii foarte apropiate de stea.  Distanţa medie între aceste planete şi stea este mai mică decât distanţa dintre Soare şi Mercur.

Din studiul configuraţiei orbitelor planetelor astronomii au ajuns la concluzia că acestea s-ar fi format la distanţe mult mai mari decât cele actuale faţă de stea şi că au migrat către stea ulterior.

Pentru determinarea maselor planetelor,  acestea au fost studiate cu ajutorul spectrografului Harps-N al telescopului spaţial Galileo, situat în Insulele Canare.

Recent, un grup de cercetători condus de către Aldo Bonomo de la Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF, din Torino, Italia, a reuşit să determine masa planetelor Kepler-107b şi Kepler-107c. Ambele au o rază cam o dată şi jumătate cât raza Pământului. Prima are o masă de circa 3 ori mai mare decât cea a Pământului, în timp ce cea de-a doua este de aproximativ 9 ori mai grea. Rezultatul acestui studiu a fost publicat recent de către echipa de cercetători într-un articol în revista Nature Astronomy.

Cele două planete, având dimensiuni asemănătoare, însă mase foarte diferite, au deci o densitate diferită. Se consideră că planeta superdensă Kepler-107c ar conţine un nucleu format din fier de circa două ori mai mare decât sora geamănă, Kepler-107b. Cum ar putea fi explicată diferenţa de structura dintre cele două planete? Astronomii au propus ipoteza conform căreia Kepler-107c, imediat după formare, s-ar fi ciocnit cu mare viteză de un corp, o altă planetă de abia formată; această ciocnire ar fi avut ca rezultat îndepărtarea stratului superficial, cel compus din siliciu, oxigen şi magneziu - cel cu densitate mai mică, lăsând însă nucleul din fier relativ intact.

Chiar şi în sistemul solar ar fi avut loc astfel de ciocniri: este posibil că inclusiv Terra să se fi ciocnit cu un corp ceresc cu dimensiuni asemănătoare cu cele ale planetei Marte, care ar fi dus la naşterea Lunii. Inclusiv conţinutul 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 înţeleagă mai bine procesele care au dat naştere unor planete cu compoziţii chimice atât de diferite – de la planete cu densitate relativ mică la cele cu adevărat dense, cu atracţie gravitaţională corespunzătoare – pe aceste planete am avea inclusiv noi o greutate mult mai mare.