Teoría sin colisiones explica por qué Urano está de lado

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Uranus tilt

Los astrónomos siempre han supuesto que Urano debía haber sido puesto de lado por una colisión. Ahora una nueva idea sugiere que la notable inclinación del planeta podría tener otra explicación.

Uno de los grandes misterios del Sistema Solar es por qué Urano está inclinado sobre su lado. Seguramente, si el Sistema Solar se formó a partir de la misma nube rotante de gas y polvo, entonces todos los cuerpos de su interior deberían girar en el mismo sentido. Y aún así, el eje de rotación de Urano está a 97 grados con respecto al plano del Sistema Solar.

La explicación estándar es que Urano debe haber estado implicado en algún tipo de colisión interplanetaria con un proto-planeta del tamaño de la Tierra en los primeros días del Sistema Solar. Ésta es una idea tentadora pero tiene algunos inconvenientes. Por ejemplo, no explica por qué las órbitas de las lunas de Urano están igualmente inclinadas, ni sus anillos.

Hoy, Gwenael Boue y Jacques Laskar del Observatorio de París en Francia proponen otra idea. Dicen que Urano puede haber quedado inclinado durante el periodo poco después de su formación cuando los planetas migraban a las órbitas que vemos ahora. Señalan que la presencia de satélites alrededor de un planeta puede incrementar su ritmo de precesión, si tiene una alta inclinación inicial de más de 17 grados. Este incremento puede ser de hasta un factor de 1000 si la masa de la luna y el radio de su órbita tienen ciertos valores. Para Urano, ésta es para una luna de 0,01 veces la masa de Urano y a 50 veces el radio del planeta.

El problema, por supuesto, es que Urano no tiene tal luna. Si compañera más lejana es Oberón con una masa de sólo 10-5 masas de Urano y orbita a of 23 radios de Urano.

La idea de Boue y Laskar es que Urano tuvo una vez una luna del tamaño y órbita requeridas, la cual provocó la inclinación del planeta durante la migración, pero esta luna fue expulsada durante un encuentro cercano hacia el final de la migración.

Para estudiar si esta idea es factible, simularon el proceso de migración de un planeta gigante en los inicios del Sistema Solar unas 10 000 veces. Entonces descartaron todos los escenarios en los que los planetas colisionaban o no terminaban en el orden final correcto. Seleccionaron entonces sólo aquellas salidas en las que Urano tenía una inclinación de más de 17 grados y también rechazaron las simulaciones en las que Urano llegaba a estar a menos de 50 radios de Urano de otro planeta, dado que sería probable que expulsara a Oberón así como a la luna adicional teorizada. Eso dejó 17 simulaciones.

Boue y Laskar añadieron entonces la luna adicional para ver si tenía efecto sobre la inclinación de Urano y lo repitieron en los 17 escenarios otras 100 veces. En 37 casos, la nueva luna ayudó a Urano a colocarse de lado y terminó siendo expulsada tras un encuentro cercano con otro gigante gaseoso.

Este es un resultado interesante y no sólo por la inclinación: algunos de los modelos de formación planetaria predicen que Urano debe haber tenido otra luna (aunque algo menor de la que presentan Boue y Laskar). Por consiguiente, esta idea tiene la elegante propiedad de explicar dos misterios por el precio de uno, algo que en ciencia nunca es malo.


Fecha Original: 3 de diciembre de 2009
Artículo de Referencia: http://arxiv.org/abs/0912.0181: A Collissionless Scenario For Uranus Tilting

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