El gran salto de Júpiter y el misterio del planeta perdido

Una de las grandes revoluciones astronómicas de los últimos años ha sido descubrir que las órbitas de los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar no han sido siempre las mismas. Todo indica que en un determinado momento Júpiter se acercó ligeramente hacia el Sol, mientras que al mismo tiempo Saturno, Urano y Neptuno se alejaron. En el caso de Neptuno, algunos modelos se atreven a sugerir que llegó a estar más cerca del Sol que Urano, para posteriormente ser ‘lanzado’ hasta el exterior del Sistema Solar por culpa de las interacciones gravitatorias entre los planetas gigantes. Todos estos movimientos orbitales estuvieron a punto de destruir la Tierra y se cree que son los causantes del Bombardeo Intenso Tardío que torturó la totalidad las superficies planetarias con impactos de asteroides y cometas. ¿Pero cómo de rápido se produjeron estas migraciones?

Los planetas exteriores no pararon de moverse durante la historia primitiva del Sistema Solar (fuente).

Resulta difícil saberlo, pero se cree que estos movimientos planetarios tuvieron lugar de forma bastante repentina en un corto espacio de tiempo -corto en términos astronómicos, se entiende-. De no haber sido así, las órbitas de los planetas interiores serían hoy muy distintas. De hecho, es posible que el Gran Movimiento Planetario o Gran Salto Adelante de Júpiter durase solamente un millón de años. Vamos, un suspiro cósmico. No se sabe a ciencia cierta cuándo tuvo lugar, pero se especula que fue hace unos 4200 millones de años cuando los planetas ya se habían formado y por entonces, las órbitas de Marte y Mercurio ya eran ligeramente excéntricas. La migración de Júpiter hacia el interior del Sistema Solar se detuvo cuando el gigante joviano alcanzó un nuevo equilibrio gravitatorio con Saturno. Este nuevo equilibrio frenó a su vez el movimiento hacia el exterior de Urano y Neptuno, y muy probablemente evitó que la Tierra sufriese un episodio masivo de colisiones con cuerpos menores o, incluso, fuese destruida o expulsada del Sistema Solar. En cualquier caso, es importante no confundir el Gran Movimiento Planetario -que tuvo lugar cuando los planetas ya se habían formado- con los posibles episodios de migraciones durante la etapa de formación de nuestro sistema planetario debido a las interacciones con el disco protoplanetario de polvo y gas. Por ejemplo, se cree que durante la formación del Sistema Solar -hace 4600 millones de años- Júpiter se acercó hasta unos 230 millones de kilómetros del Sol para luego alejarse a una distancia de unos 800 millones de kilómetros, lo que explicaría la baja masa actual de Marte.

Lo realmente llamativo es que los modelos que intentan simular el salto de Júpiter no parecen funcionar adecuadamente si solamente usamos los cuatro planetas exteriores, es decir, los dos gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno) y los dos gigantes de hielo (Urano y Neptuno). Pero la cosa cambia si introducimos un planeta adicional, un tercer gigante de hielo similar a Urano o Neptuno que habría sido expulsado del Sistema Solar durante el Gran Movimiento Planetario. Este quinto planeta exterior se habría formado, dependiendo del modelo, entre Júpiter y Saturno o, más probablemente, entre Saturno y Urano. Al producirse la migración de Saturno hacia las afueras del sistema, el tercer gigante de hielo habría sufrido una fuerte perturbación en su órbita que le habría llevado a interactuar gravitatoriamente con Júpiter para, finalmente, ser lanzado fuera del Sistema Solar (otros modelos predicen una colisión de este gigante de hielo con Saturno).

Simulaciones numéricas de las perturbaciones orbitales de los planetas exteriores. El eje horizontal representa el tiempo y el vertical la distancia al Sol en unidades astronómicas. Júpiter es la línea roja, Saturno la verde, Urano la azul marino y Neptuno la violeta. El hipotético quinto planeta exterior es la línea azul celeste (R. Brasser et al.).

Da que pensar, porque este quinto gigante gaseoso perdido se encontraría ahora en el espacio interestelar a una enorme distancia del Sol. El que una vez fue el noveno planeta de nuestro Sistema Solar sería en la actualidad uno más de entre los muchos millones de planetas solitarios que deambulan entre las estrellas de nuestra Galaxia. Por supuesto, habrá quien diga que todo esto no son más que simulaciones numéricas relativamente incompletas. Y tendrá razón, de ahí la necesidad de estudiar en detalle el interior de los planetas exteriores para verificar hasta qué punto las teorías actuales de formación planetaria son ciertas. La sonda Juno se dirige en estos momentos hacia Júpiter para analizar su interior, pero lamentablemente no hay planeada ninguna misión similar capaz de desvelar los misterios que esconden los gigantes de hielo. Y si queremos entender cómo se formó el Sistema Solar -y otros sistemas exoplanetarios, ya que estamos-, cada vez resulta más evidente la necesidad de explorar en profundidad Urano y Neptuno.

Referencias:


22 Comentarios

Participa Suscríbete

detorr

Es fascinante (y un poco aterrador) pensar que hay un montón de planetas huérfanos vagando por ahí sin ningún lazo gravitatorio. La soledad más absoluta.

Leroy

Daniel, más allá de que ese modelo de dinámica planetaria del sistema solar este correcto o no, cuales son los vestigios de que un evento similar pudo ocurrir en el pasado? la posición actual de los planetas y su masa?

Vip ondiu

Me hierve la sangre al pensar que Urano y Neptuno no son una prioridad para ninguna agencia espacial, mientras que los Power Point, estaciones orbitales en la luna, la colonización de Marte y otros brindis al sol sí lo son.

etxazpi

Yo lo que no entiendo mucho es como puede ser expulsado del sistema solar un planeta gigante cuando la fuerza que gobierna sus interacciones es atractiva y no repulsiva.

Klaix

Etxazpi, la atracción gravitatoria de un gran planeta puede acelerar a otro hasta la velocidad de escape del sistema solar y al perturbar su órbita ser expulsado , de la misma manera que ocurrió con las Pioneer o las Voyager, pero a muchísima más gran escala.

etxazpi

Pero para eso el gran planeta debe ser bastante mayor que el planeta gigante en cuestión, lo que se me hace aun mas extraño. Puede Júpiter, por ejemplo, expulsar del sistema solar a un planeta del tamaño de Neptuno?

Antonio

Hola, Daniel:

Una pequeña corrección: la Juno no se dirige en estos momentos hacia Júpiter sino que viene hacia la Tierra para hacer un sobrevuelo y coger impulso. De hecho, ahora mismo se está alejando de Júpiter.

¡Enhorabuena por el blog!

PD: ¿No puedes hacer algo con las fechas, para que salgan con orden español y no inglés?

Daniel Marín

jeje, lo sé, me refería ‘hacia Júpiter’ como último destino 😉

No me había dado cuenta del tema de las fechas. Voy a ver si se puede cambiar.

Saludos.

Melmoth

Como programador y aficionado a la astrofisica me molaria saber si hay algun manera, algun repositorio o algun paper donde se detalle la simulacion matematica en que se basan este tipo de estudios, como esta programada, por quien , ese tipo de cosas….es factible o estoy siendo totalmente naif pensando que me van a dar juguetes?

Jaime

En general, soy escéptico respecto a esa estrategia de construir modelos que, cuando no da los resultados esperados, introduce nuevos elementos, con sus correspondientes parámetros asociados (el planeta extra). Entonces, siempre podemos forzar los parámetros para que el modelo dé los resultados esperados. Pero en mi opinión, caemos en la sobreparametrización, y no estamos probando nada.

Pedro Lopez Marin

No hay nada de malo en hacerlo. Un modelo trata de recrear una situación física y los datos obtenidos con ese modelo deben ajustarse a la situación real. Si el modelo con ese elemento ficticio o desconocido permite predecir datos que luego mediante experimentación son correctos, es un buen modelo. Si no es así pues hay que cambiar el modelo.
Es verdad que en algunos casos neptuno se suponía su existencia gracias a un modelo matemático, pero no era su finalidad.

fendetestas

Ola!! Creo q fue la Voyager 2 la que a mediados de los 80 pasó cerca de estos gigantes helados ofreciendo fotos espectaculares, tambien de una mancha en Urano del estilo de la de Jupiter y con vientos mucho más rápidos… Pero, en efecto, resulta incomprensible q siga gastándose el dinero en artilugios espaciales militares varios y no se haya vuelto para conocerlos mejor.
Tambien creo haber leido q se especula con que el planeta Mercurio podria ser el nucleo “desnudo” de un planeta tipo Neptuno después de su destrucción en los primeros tiempos del Sistema Solar. No sé si hay especulación (no urbanística ; ) ) en ésto o puede ser un capítulo más perdido en el juego de alineaciones del comienzo…

Un saúdo.

elcisnenegro

Me pregunto si, de igual modo que un planeta puede ser expulsado, una estrella puede atrapar a un planeta herrante procedente de otra estrella. Saludos.

Axel O'Brien

Por lo que entiendo (modestamente). Jupiter estuvo muy “cerca” de Marte. ¿Esto habrá sido lo que acabo con la atmósfera del planeta rojo?.. Se dice que Marte perdio su atmósfera… La proximidad de Jupiter pudo haber desnudado de su manto a nuestro vecino… ¿Se comprendió?

Txema Martínez Tubía

No, la interacción gravitaroria entre los dos planetas, para que hubiese desnudado la atmófera de Marte sin tragarse el planeta… me parece que no puede cuadrar. A parte de que estamos hablando de periodos distintos Marte pierde su atmósfera después de este supuesto momento.

daniel fernandes rodriguez

Por lo que he leido, pudo ser un cuerpo que colisionó con él. Tenía el tamaño de Plutón y tambien es (en teoría) la causa de que el hemisferio Norte de Marte esté tres kilómetros mas elevado que el Sur. Recuerdo haberlo leido en algún lugar pero no recuerdo donde.

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>