La errante órbita de Júpiter en los albores del Sistema Solar pudo tener consecuencias de gran alcance.
Los planetas de nuestro Sistema Solar siguen unas previsibles y definidas órbitas, pero no siempre fue así. En los caóticos primeros días del Sistema Solar, Júpiter y los demás planetas gigantes parece que emigraron de sus lugares de nacimiento hacia las órbitas estables que hoy día observamos.
Se ha invocado la migración de los planetas gigantes con el fin de explicar una serie de características de los sistemas planetarios, como puede ser el espaciamiento desigual entre los objetos del cinturón de asteroides de nuestro sistema solar. Esta migración también explicaría a esos enormes planetas de otros sistemas planetarios, conocidos como «Júpiter calientes», que orbitan extremadamente cerca de sus estrellas, mucho más cerca de donde probablemente se podrían haber formado.
En un nuevo estudio, publicado en la revista Nature, se demuestra que la singular migración de Júpiter, primero hacia dentro del sistema y después hacia el exterior, podría haber condicionado el relativamente pequeño tamaño de Marte.
Los investigadores han construido una serie de simulaciones numéricas para intentar averiguar cómo se formaron los planetas en las siguientes decenas de millones de años después del nacimiento del Sistema Solar. Pero demasiado a menudo, era Marte quien planteaba el problema. «Como estas cosas poco a poco van acumulándose, lo que siempre pasaba es que al final los planetas de aproximadamente el tamaño de la Tierra y Venus, estaban donde debían de estar», señala el autor del estudio, Kevin Walsh, astrónomo del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado «Pero el objeto que se definía en torno a la ubicación de Marte también era del tamaño de la Tierra.» Actualmente, comparado con la Tierra, Marte tiene sólo la mitad de su diámetro y una décima parte de su masa.
El problema desaparecería, simplemente, si hubiera menos materia prima disponible para Marte cuando el planeta se formaba. Para solucionar dicha escasez, Walsh y sus colegas diseñaron un modelo en el que el movimiento de Júpiter barría con muchos de los planetoides (pequeños cuerpos) que colisionaron para formar los planetas terrestres. Hoy, la órbita de Júpiter es de unas cinco veces la distancia Tierra-Sol, o sea, cinco unidades astronómicas (UA). Sin embargo, las interacciones con el disco gaseoso que rodeaba al joven sol dibujaban a Júpiter más en el interior del sistema solar en los primeros millones de años después del nacimiento del Sistema Solar.
Walsh y sus colegas descubrieron que si Júpiter se ubicaba alrededor de 1,5 UA, entonces se iba retirando hacia el exterior, y debido a las interacciones gravitacionales entre Saturno y el disco gaseoso, su movimiento iría dispersando la mayoría de esos planetoides localizados más allá de la órbita terrestre. De este modo, mientras que la Tierra y Venus continuaban acrecentando más material protoplanetario, Marte quedaba detenido. La completa migración de dentro hacia fuera podría haberse dado en unos pocos cientos de miles de años; los planetas del interior del sistema solar podrían haber terminado su desarrollo a lo largo de decenas de millones de años.
La migración de Júpiter podría explicar la divergencia de tamaños de los planetas terrestres, y de paso el estado actual del Cinturón de Asteroides que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter. «La verdadera prueba se afianzaba con el Cinturón de Asteroides, que se encuentra justo ahí, en la línea fronteriza de donde Júpiter va y viene», señala Walsh. «Realmente no sabíamos si lo del Cinturón tendría sentido.Pero el paso de Júpiter, de dentro afuera parecía dispersar la cantidad correcta de material y dejar el Cinturón en el lugar que hoy ocupa, y también podría explicar el hecho de que tanto las zonas internas como externas del cinturón de asteroides tengan una población un tanto diferente.
En la simulación que Walsh y sus colegas diseñaron, donde una familia de asteroides se origina entre los planetas gigantes del Sistema Solar externo, y otra familia se origina mucho más cercana al sol. Los movimientos migratorios de los planetas gigantes mezclan de estas dos familias de asteroides un tanto, aunque no completamente, dejando discernibles las dos poblaciones dentro del cinturón. «Terminamos con un bonito ajuste del Cinturón de Asteroides», añadió Walsh. «La masa total funcionó bastante bien, y también fuimos capaces de reproducir esta dicotomía en el Cinturón de Asteroides».
Referencia: ScienticAmerican.com,