Un estudio reciente basado en simulaciones plantea la posibilidad de que hubiera uno o dos planetas gigantes de más en nuestro sistema solar

Nuestro sistema solar está perfectamente ordenado y se mueve con una precisión absoluta. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte se ordenan de forma compacta en el interior, mientras que los gigantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno patrullan las frías fronteras exteriores. Sin embargo, un nuevo estudio, publicado en la revista Icarus, afirma que hace miles de millones de años no era así, los planetas se movían en una danza violenta y frenética hasta que cada uno ocupó su lugar.

El estudio analiza las órbitas y la historia migratoria de los planetas gigantes del sistema solar, revelando cómo sus movimientos cambiaron drásticamente. Nuestro sistema pudo haber tenido uno o dos planetas gigantes adicionales, mundos perdidos que hoy brillan por su ausencia, y su existencia, y posterior expulsión, podría explicar algunos de los mayores misterios sobre la formación de algunas lunas y la arquitectura actual de los planetas exteriores.

La danza de los gigantes de hielo

Hace entre 4.000 y 4.500 millones de años, los planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno no ocupaban sus órbitas actuales, estaban mucho más cerca del Sol y entre sí, en una región densa en gas y polvo cósmico. Estos planetas pasaron por una etapa de gran inestabilidad gravitatoria y en algún momento, esta configuración se volvió inestable, un evento conocido como Modelo de Niza.

Para explicar cómo el sistema solar llegó a su estado actual, los científicos proponen que originalmente existían cinco o seis gigantes, es decir, uno o dos más de los que existen actualmente, con masas similares a Urano o Neptuno. Los investigadores analizaron 122 simulaciones seleccionadas entre miles, escogidas porque reproducían con mayor fidelidad la configuración actual del Sistema Solar exterior. Estas simulaciones incluían escenarios con cinco o seis planetas gigantes, ya que las versiones modernas del modelo de Niza contemplan la existencia de uno o dos gigantes adicionales que habrían sido expulsados al espacio interestelar.

Los planetas se acercaban peligrosamente, tirando unos de otros con fuerzas gravitatorias inmensas, consumiendo las rocas y polvo que encontraban a su paso, hasta que finalmente se descentraron y sus órbitas entraron en conflicto provocando que los planetas sobrantes fueran expulsados, y permitiendo así que el resto se asentara en sus posiciones actuales. Los astrónomos llaman a este fenómeno «migración planetaria».

La formación de lunas del sistema solar

El estudio se centra en dos sistemas, las lunas de Júpiter y las de Urano. La conclusión principal es que la supervivencia de ambas familias de satélites era mucho más difícil de lo que se pensaba, la probabilidad de que los sistemas joviano y uraniano sobrevivieran intactos es inferior al 15% en ambos casos.

El equipo, liderado por Matthew S. Clement, siguió la evolución gravitatoria de los planetas y sus lunas, el Sol y cuerpos menores, durante millones de años, con especial atención en los encuentros cercanos entre planetas gigantes. Esos acercamientos no eran simples roces, a distancias cortas la gravedad podía sacudir por completo los sistemas de lunas y desencadenar colisiones, expulsiones o reordenamientos orbitales.

Urano fue el más afectado, debido a su posición experimentó encuentros más frecuentes e intensos. Los investigadores sugieren que las lunas de Urano fueron perturbadas hasta el punto de colisionar al menos dos veces en su historia, primero por el impacto masivo que inclinó el eje del planeta, y luego por la inestabilidad de los planetas gigantes.

En lugar de perderse para siempre, las lunas originales de Urano probablemente chocaron entre sí a altas velocidades, y estos «choques y fugas» generaron inmensas nubes de escombros helados que, con el tiempo se volvieron a agrupar para formar los satélites que tiene ahora. Esta hipótesis ofrece una explicación para Miranda, la luna más pequeña y extraña de Urano por su composición rica en hielo y su tamaño reducido.

Júpiter, aunque más resistente, tampoco tenía garantizada la estabilidad de sus lunas. Curiosamente, el estudio encontró que las lunas de Júpiter sobrevivían mejor en sistemas que comenzaban con seis planetas totales, ya que los gigantes de hielo adicionales eran más pequeños y menos disruptivos, por el contrario, las lunas de Urano tenían más posibilidades en sistemas de cinco planetas, donde los encuentros podían ser más breves.

Este estudio nos recuerda que nuestro hogar en el universo es el resultado de una evolución altamente caótica. La presencia de las lunas de Júpiter o el sistema regular de Urano no es solo una casualidad, es el testimonio de un pasado turbulento donde pudieron desaparecer planetas enteros perdidos en el frío espacial, mientras que otros comenzaban a nacer.

REFERENCIA

The fragility of the Uranian moons during the giant planet instability