La materia oscura puede explicar el desconcertante cambio en la distancia Tierra-Sol

Sol

Si el Sol barre la materia oscura conforme se mueve a través de la galaxia, ¿cómo afectaría eso a la órbita de los planetas?

En los últimos cinco años aproximadamente, los astrónomos han notado un desconcertante cambio en la unidad astronómica, la distancia de la Tierra al Sol. Distintas medidas indican que esta distancia (o al menos la longitud del semieje mayor de la Tierra) está aumentando a un ritmo de 15 cm por año (más o menos 4 cm).

Por qué debería ser esto así, nadie lo sabe. Pero hoy, Lorenzo Iorio del Instituto Nacional de Física Nuclear en Pisa, Italia, dice que la materia oscura podría ser la culpable.

Los astrónomos han supuesto desde hace mucho tiempo que la materia oscura debe llenar el universo. De hecho, el movimiento de la Vía Láctea implica que debe haber aproximadamente 10-25 gramos de dicha materia en cada centímetro cúbico de la galaxia. Y la densidad resulta ser incluso mayor cerca de cuerpos masivos tales como estrellas, cuya gravedad atraería a un halo de materia oscura. Alrededor del Sol, la densidad de materia oscura debería ser de aproximadamente 10-19 g/cm3.

No sólo eso, sino que el Sol barrería materia oscura conforme se mueve a través de la galaxia. Iorio dice que debería haberse encontrado con aproximadamente 200 veces su propia masa en materia oscura durante sus viajes. Esto significa que la densidad de materia oscura en el Sistema Solar debería estar aumentando.

Iorio se pregunta qué efecto podría estar causando esto en las órbitas de los planetas. La respuesta es que la órbita debería menguar conforme la densidad de la materia oscura aumente. Un curioso efecto colateral de estas órbitas elípticas es que el “semieje mayor osculatriz de una trayectoria gradualmente menguante alrededor de un cuerpo central de masa cada vez mayor, se hace más grande”.

Iorio calcula que el ritmo de acumulación de materia oscura del Sol actualmente provoca que el semieje mayor de la Tierra se incremente en unos 7 cm por año (más o menos 5 cm). Esto encaja lo bastante bien con el valor medido como para tomarse un momento para meditarlo.

Iorio continúa diciendo que la materia oscura tiene importantes implicaciones para el destino de los planetas. Sabemos que la Tierra un día será absorbida por el Sol cuando se expanda como gigante roja. Pero Iorio calcula que la materia oscura provocará que la órbita de la Tierra se reduzca en la mitad en esa escala de tiempo.

Y, de ser cierto, el final podría estar mucho más cerca de lo que pensamos.


Artículo de referencia:arxiv.org/abs/1001.1697: Effect of Planet-Bound DarkMatter on Satellite Dynamics in the Solar System

Fecha Original: 14 de enero de 2010
Enlace Original

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Comments (36)

  1. ama10-3

    Con perdón por mi supina ignorancia en estas Ciencias… y en casi todas las otras, mis lógicas y fantasiosas neuronas me impulsan a creer que el mencionado y progresivo alejamiento de nuestro Sol más bien se deba a la comprobada expansión general que sufre todo “nuestro Universo conocido”.

    Claro que, de ser así, igualmente deberían detectarse lijeros y proporcionales aumentos en “el tamaño” de todos los cuerpos celestes, incluida nuestra todavía hermosa Nave Espacial, Gaia, La Tierra… siempre teniendo en cuenta, claro, que “el metro” con el cual tomemos dichas medidas también se habrá “expandido”… ¿o no?

    A mi, francamente, lo de la materia oscura no me suena bien…, me da ‘repelús’.

    Un saludo afectuoso de l’Amadeu.

  2. Tony-tux

    cuando dices “el final podría estar mucho más cerca de lo que pensamos”, explica a cuantos millones de años, porque seguro que alguno de los que lo lean, se creera lo del 2012. ;D

  3. Swi

    ¿No hay una pequeña incongruencia en el texto? Al principio del mismo indica que la distancia entre la Tierra y el sol está aumentando, pero al final se indica que es lo contrario…

    • La respuesta está en el sexto párrafo: Un curioso efecto colateral de estas órbitas elípticas es que el “eje semimayor osculatriz de una trayectoria gradualmente menguante alrededor de un cuerpo central de masa cada vez mayor, se hace más grande”.

  4. chow

    ama10-3: Lo que pasa es que la expansión del universo se está haciendo más rápido de lo que debería teniendo en cuenta la cantidad de materia que podemos detectar en el mismo. De ahí que los físicos “inventaran” el término Materia Oscura, para explicar de alguna forma que existe algo ahí fuera que no podemos detectar causante de esa super-aceleración en la expansión del Universo. Hasta que no se detecte dicha materia oscura o se descubra algún otro componente causante de dicha aceleración no será nada más que otra teoría. Pero algo está claro, esa aceleración no tiene sentido si nos centramos únicamente en todo lo que podemos detectar en el universo, es decir, ¿de dónde sale esa fuerza que provoca un aumento de velocidad en la expansión del universo si no hay nada que la provoque? ya que si la expansión del universo es debido a una gran explosión como la del Big bang, ésta no debería reducir su velocidad a medida que transcurre el tiempo en vez de que aumente?.

    • Cuidado, que la energía oscura (a lo que te refieres) nada tiene que ver con la materia oscura.

    • ama10-3

      Gracias por tu amable y completa explicación, apreciado chow.
      Sin embargo, tus últimas reflexiones en forma de preguntas me obligan a aventurar una nueva teoría para explicar la acelerada expansión del Universo hasta ahora conocido por nosotros, procedente de NUESTRO big bang:
      No me cabe en la cabeza que nuestro Big Bang. inicialmente constituido por una enorme “pelota” de partículas elementales sometidas a una enorme presión gravitatoria hasta alcanzar la masa crítica que la hizo reventar, estuviera allí esperando desde el principio de los tiempos rodeada por… la nada, otra palabreja que tampoco me gusta…
      Desde siempre he creido, por el contrario, en un Universo infinito…, dale la forma que quieras a esta infinitud, con infinitos y continuos big bangs sembrando de Universos como el nuestro o muy parecidos, alimentándose permanentemente los unos de los otros.
      Si esto fuera así, se explicaría la expansión de “nuestro Universo” al ser atraido por la gravedad de otros Universos vecinos, posiblemente ya en fase de completa desintegración atómica hasta sus más elementales partículas, “apelatonándose” cada vez más esperando alcanzar la masa crítica que le convierta de nuevo en el principio de otro “Universo”…
      Bueno, querido show, creo que por hoy ya tienes bastante paliza…¿o no? Ensancha tus puntos de vista y mira si esto cabe en ellos.
      Un afectuoso saludo de l’Amadeu.

      • chow

        Bastante paliza? no sé que quieres decir pero bueno, yo solo he respondido tu pregunta con algo que han estudiados unas decenas de físicos. Si lo que quieres es filosofar me da a mi que este sitio no es tu lugar… Saludos

  5. [...] La materia oscura puede explicar el desconcertante cambio en la distancia Tierra-Sol http://www.cienciakanija.com/2010/01/14/la-materia-oscura-puede-exp…  por BLT hace 3 segundos [...]

  6. Goooooooor

    Entonces, si hay algo hay afuera (materia oscura) que impulsa al universo a expandirse, no tiene porque ser constante en todas las zonas conocidas de nuestro universo no?? Osea, que la expansion de nuestro universo no es constante no??
    No se, pregunto.

    • Repito, no es la materia oscura lo que (se supone) que expande el universo, eso es la energía oscura. En este artículo lo que se propone es un cambio en las órbitas del Sistema Solar debido a una acumulación de masa en forma de materia oscura por parte del Sol, nada que ver con la expansión del universo.

    • zovenix

      La expansión del espacio solo se produce entre galaxias lo suficientemente alejadas (que no estén gravitatoriamente vinculadas) .
      Esto es así porque es consecuencia de la isotropía y homogeneidad del universo (si no se dan no hay expansión), circunstancias que solo se dan en una escala muy muy grande.

    • Gooooooor

      Perdón por mi mal entendido. Y gracias por aclararme la pregunta. Se ve que no e prestado mucha atención al artículo. En que estaria pensando…
      un saludote.

  7. pablo

    eje semimayor ? no será semieje mayor ?

  8. Angel

    Si la supuesta materia oscura fuese atrapada por la gravedad del sistema solar (principalmente por el Sol) También seria causante en la misma medida de la disminución del momento del movimiento del Sol (y resto de sistema) en su trayectoria trayectoria al rededor de la galaxia, ¿no?.

    No se si se han hecho mediciones al respecto en las que los cálculos cuadren.
    Algo he leído por ahí respecto a un supuesto “viento” de materia oscura atravesando la galaxia que podría influir en mayor o menor medida dependiendo de la posición y trayectoria en la que nos encontremos de la galaxia.

    No s´´e si habéis algo de esto.

    Saludos.

  9. chema

    Una pregunta: ¿No podrías este fenómeno deberse a la disminución paulatina de masa en el Sol debido a la energía radiada, eyecciones de masa coronaria etc.?. Se sabe que cada segundo unos 564 millones de toneladas de hidrógeno se transforman en 560 millones de toneladas de helio, lo que produce una pérdida de 4 millones de toneladas por segundo en energía que escapa. Por ello la fuerza de gravedad será un poco menor, y en el transcurso de 1 año podría ser suficiente para alejar la Tierra unos 15 cm.

    • Jurl

      No me explico cómo son capaces de afinar 15 cm en medio de tanto ruído xD (efectos de toda clase). Joder, son 12 órdenes de magnitud…

  10. Leviatán

    Lo veo oscuro, o cuando menos poco claro.
    Imaginemos una distribución más o menos uniforme de dicha materia oscura en la galaxia. Aquellos exoplanetas descubiertos hasta ahora en torno a sus respectivas estrellas deberían experimentar un cambio similar en su distancia a su estrella, a medida que esta vaya aumentando su masa a base de recolectar materia oscura.
    Ahora pensemos que muchos de los exoplanetas son del tipo super-júpiter caliente, con una masa varias veces superior a nuestro planeta y situados muy cerca de su estrella. Está claro que no se han podido formar donde se encuentran, dado que ahí tan cerca de su estrella no hay gas ni polvo. Se han formado mucho más lejos, y han migrado sus órbitas hasta el lugar que ocupan actualmente, muy cerca de la estrella. ¿ cómo hacemos para explicar estos dos escenarios ? , y no es una pregunta retórica ;)

    Un saludo

  11. Jurl

    Pero vamos a ver, si esto está disminuyendo el radio de la órbita terrestre, yendo hacia atrás en el tiempo entonces éste tenía que ser (mucho) mayor de lo que es ahora. xDDDDD

    • Iván

      Ahí lo has dado Jurl, si andamos hacia atras en la linea temporal y segun esta teoria, calculamos donde deberia andar la Tierra cuando la primera chispa de vda se produjo, igual nos encontramos que esta deberia andar fuera de la zona habitable….
      Con todo este tema de la materia oscura debemos andar de puntillas, pues tenemos un artificio matematico para cuadrar modelos que encima tiene la particularidad de no ser visible a observacon directa y en ese mismo blog tenemos un articulo de como se subestimo el peso de una galaxia a la luz de nuevos datos y mejores metodos e observacion…

      Me parece extremadamente aventurado y poco cientifico aventurar teorias sobre materia/energia oscura cuando diversas (y cada vez mas comunes) observaciones demuestran que los modelos teorizados adolecen de un margen de error demasiado grande para entrar dentro de lo cientificamente plausible.

      Sin mojarme demasiado, de aqui a un año o dos, las cosas expuestas en este articulo seran revocadas por una observacion mas fina.

    • Fer137

      Vamos a ver, Jurl e Ivan, 15 cm al año durante 4000 millones de años sería una variación de solo un 0.4% de la distancia al Sol.

      En cuanto al articulo en si, me parece una mas de tantas peregrinas hipotesis que se sacan de la manga con la materia oscura, cuando ni siquiera se tiene la mas remota idea de lo que es, ni siquiera si existe. Por ejemplo el otro dia hablaban de motores de materia oscura para viajes interestelares, como si tal cosa.

      • Iván

        Justo lo que decimos Jurl y yo (a pesar de no haber hecho el calculo), otra aventura sobre materias oscuras etc cuando esta ni se sabe que es ni se sabe siquiera si es real, mas habiendo otros articulos que nos dejan a las claras nuestros aun grandes errores en medida en muchos aspectos (con una infravaloracion de varios ordenes de magnitud de una galaxia…).

        De ahi el final de mi comentario o la ironia de Jurl.

      • Jurl

        Bueno, vale, touché xD. Son 600.000 km, y aunque es una bonita cifra, tampoco podemos discutir sobre ella y llegar a ningún sitio. Pero que conste que estás suponiendo que el efecto es lineal y constante, y el artículo parece sugerir que es acumulativo.

      • Jurl

        Eso si el efecto es lineal y constante, el artículo parece sugerir que es acumulativo. Pero con la misma chistera yo me podría sacar el conejo del efecto disipador y acumulador de materia oscura xDD. En serio, en números redondos son 600.000 km. Tienes toda la razón cuando dices que es relativamente demasiado pequeña para discutir sobre ella, pero los efectos de la Luna cuando estaba más cerca de la Tierra -y el período de rotación de esta, el dia- era más corto, pueden verificarse experimentalmente. Medio millón de kilómetros es una cifra relevante.

  12. Juanjo

    Si de lo que se trata es de averiguar cual será el final de la Tierra, lo demás no importa por razones obvias, pues puede ser parecido al ser humano; de cualquier achaque, alejamiento de la Luna como es el caso, Sol cada vez más amplio en calor según expertos, Andromeda, que se acerca a la Via Lactea a una velocidad yá conocida o hecho sobrevenido, como ocurre habitualmente en el universo, materia y energia oscura, etc; creo que actualmente, no se dispone de la información necesaria para saber el final de nuestra Tierra, tanto en el tiempo como en sus circunstancias, desde luego, es apasionante y a la vez trágico. Saludos colegas.

  13. kike

    Pues otro peligro más que sumar a la al parecer “precaria” existencia que tenemos en nuestro planeta; tras los conocidos del Sol, los meteoritos, la posible Némesis, y el alejamiento de La Luna, ahora deberemos temer también lo de la materia oscura; pero no nos tenemos que preocupar, el hombre hará que todos esos peligros desaparezcan (Por supuesto porque se cargará el planeta mucho antes..)

  14. ama10-3

    A mi entender, toda materia, sea oscura o clara, debe disponer de su correspondiente masa. Siendo así no comprendo cómo esta masa interestelar tieda a repeler los cuerpos celestes en lugar de tender a atraerlos, según las leyes de Newton…
    Un saludo.

  15. Sagutxo

    El problema, tal como han señalado Leviatán, Iván y Jur-lán :D … es la enojosa tendencia de muchos científicos actuales a explicar discrepancias en mediciones y otros fenómenos mediante la vía rápida de endilgar el asunto a la materia oscura.

    Otra tendencia es la de detener a la señora Gravedad como sospechosa de no funcionar exáctamente como don Isaac y don Alberto dicen. Y generar teorías de la gravedad modificadas, ad hoc para que cuadren las observaciones.

    En otros comentarios de noticias ya hemos tenido algún debate al respecto de ambos temas, en los cuales he desempeñado el ingrato papel de toca-huevos :D . Y no dejo de quejarme de lo exasperante que resulta ver que la materia oscura y la gravedad modificada son el exilir milagroso para explicar cualquier cosa que no cuadre.

    Pero celebrar una hipótesis, basándonos en la existencia de otra cosa que también es una hipótesis, nos conduce a conclusiones poco fundamentadas y altamente especulativas.

    Es necesario que cuanto antes se empiece a cribar esta chorrera de hipótesis mediante algunos experimentos que despejen algunas incógnitas. Estoy rezando (y eso que no soy religioso!!! :D ) para que empiecen las sesiones del LHC este año y se vayan procesando los datos, para ver si en el 2011 tenemos algo magro a lo que hincar el diente, no estos huesos sin sustancia. Los datos del LHC van a constreñir las teorías probables y no probables, será una selección darwiniana donde muchas hipótesis se extinguirán y entre ellas surgirán como una luz las opciones más realistas.

    Si no aparecen partículas super-simétricas masivas, a más de alguno le va a dar un patatús. Y si aparecen, vamos a tener que ver cómo se estructuran dentro del modelo estándar para ver de qué modo afectan nuestra realidad. Y discernir dónde hay un efecto de la materia oscura y dónde habremos de buscar explicaciones alternativas.

    Vaya rollo !!!

    SalU2

  16. Al final, leyendo a unos y otros, se llega a la conclusion de que algunos cientificos toman la materia-energia oscura como la alfombra donde esconder su ignorancia.

    Ya lo dice algun compañero por ahi arriba, para cuadrar las cuentas, se echa mano de la materia oscura y todo arreglado, ya que, como nadie sabe a ciencia cierta lo que la materia y la energia oscura puedan ser, a ellas se les endosa todo lo inexplicable.

    De todas las maneras, no creo que se tarde mucho en tener una razon cierta sobre la existencia o no de la dichosa materia invisible. Si es verdad que existe, lo unico seguro es que ya estaba aqui cuando el Universo creo la materia barionica, en otro caso, no se habrian podido formar las galaxias con la expansion de Hubble en marcha, alguna fuerza tuvo que retener a toda esa materia para que no pudiera escapar.

    ¡La materia oscura! La prueba de lo que no sabemos. Siempre la asimilo al numero puro y adimensional 137, el que esta presente en la constante de estructura fina que, guarda los secretos del electromagnetismo de Maxwell (el electron), de la Relatividad Especial de Eintein (c, la velocidad de la luz) y, de la constante de Planck (h, el cuanto de accion).

    Tengamos paciencia y esperemos un poco pero, eso si, sin dejar de trabajar en la observacion, el experimento y tambien, en la teoria que, no pocas veces, una idea luminosa nos saco del apuro.

    • Tienes muchisima razon Emilio recordandonos todos, que el hombre solo descubra
      lo que la naturaleza ha creado.

      Siempre hay una luz, que nos demustra la verdad, tanto a la vista del hombre como a la vista de la misma naturaleza, que es cientifica en toda su infinita creacion.
      Un Saludo colegas.

  17. [...] La materia oscura puede explicar el desconcertante cambio en la distancia Tierra-Sol [...]

  18. Eneida

    ¿Por qué cuando dices que se desplaza 15 cm al año pones entre parentesis “más o menos 4cm”?
    Igual me falta leer algo o incorporar algún dato que me he saltado de la página pero se vuelve a hacer lo mismo un poco más adelante, en el párrafo 7, donde dices: “7 cm por año (más o menos 5 cm)”. En otros artículos he visto como se traducía al sistema métrico pero… en este caso no entiendo porque se dice que 7cm son más o menos 5 cm.

    Un abrazo, aclaradme si es que me he perdido en algo, por favor.

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