Resolviendo tres misterios de golpe

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Resolviendo tres misterios de golpe

Por : 27-05-2005

Los científicos planetarios han desarrollado una teoría que puede explicar tres destacados misterios de nuestro Sistema Solar: ¿Por qué los planetas gigantes tienen órbitas excéntricas e inclinadas?. ¿Cómo obtuvo Júpiter sus asteroides Troyanos?. ¿Y qué c

Los análisis de muestras de la Luna demuestran que los cráteres lunares fueron creados unos 700 millones de años después de formarse la Luna. Esto implica que hubo un tremendo incremento de la tasa de bombardeo sobre la Luna en esta época, aunque las causas de la misma seguían siendo un misterio. Ahora, Alessandro Morbidelli y Kleomenis Tsiganis del Observatorio de la Costa Azul en Francia, Hal Levison del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado, y Rodney Gomes del Observatorio Nacional en Brasil han propuesto un nuevo modelo basado en simulaciones numéricas que resuelve este enigma además de otros dos misterios (Nature 435 459, 462 y 466).

De acuerdo con el nuevo modelo, Saturno envió a Neptuno hacia fuera más allá de Urano en el Cinturón de Kuiper durante el periodo de la migración planetaria. Las elipses indican las órbitas de los cuatro planetas gigantes, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, vistos indirectamente durante su órbita alrededor del Sol, con Plutón merodeando por el cinturón de Kuiper (imagen y texto: Nature 435 432).

El modelo demuestra que Saturno y Júpiter pueden haber intercambiado sus órbitas en las primeras etapas del Sistema Solar, con Saturno alejándose ligeramente del Sol, y Júpiter moviéndose ligeramente hacia él. Los planetas podrían haberse movido por los efectos gravitatorios de miles de “planetésimos” que se encontraban en un disco fuera de la órbita de Neptuno. Un planetésimo es un pequeño objeto hecho de hielo y roca abandonado durante la formación de los planetas.

Levison y sus colegas argumentan que, 700 millones de años más tarde, esto dio como resultado que Saturno tuviese un periodo orbital que es exactamente el doble que el de Júpiter. En otras palabras, Saturno completaba una órbita sola por cada dos órbitas de Júpiter. Cuando sucedió esto, la resonancia gravitatoria resultante dio lugar en ambos planetas a una elongación e inclinación de sus órbitas. Además, esto empujó a los otros dos planetas gigantes, Urano y Neptuno, más allá todavía del Sol.

Además de esto, cuando Urano y Neptuno entraron en el disco planetesimal, expulsaron las diminutas rocas a través de todo el Sistema Solar, causando el último gran bombardeo. El modelo puede también informar de la distribución orbital de los Troyanos que rodean Júpiter y su masa total.

"Este tipo de trabajo es como ser un detective", dice Levison. "Un detective va al lugar del crimen, ve un cuerpo muerto, manchas de sangre, pisadas e intenta deducir qué ha sucedido. Nosotros estamos en la misma situación. Tenemos muchas pistas -: las cuencas lunares, las órbitas de los planetas, la estructura orbital de los cuerpos pequeños – y tenemos que deducir cómo se formó y evolucionó el Sistema Solar".

Al contrario que un detective, sin embargo, Levison dice que los científicos planetarios nunca pueden estar seguros al 100% de que su teoría es correcta. "La validez del modelo es medida por el número de observaciones que es capaz de reproducir, las predicciones que puede hacer que son confirmadas más tarde, y la ausencia de conflictos con restricciones previas", comenta. "Desde este punto de vista, nuestro modelo es muy sólido. Efectivamente, matamos varios pájaros – el último gran bombardeo, la órbita detallada de los planetas gigantes y el origen de los Troyanos – de un solo disparo".

Autor: Belle Dumé
Traductor: Manuel Hermán
Site: Physicsweb.org

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