Una serie de pequeños golpes podrían haber golpeado a Urano de lado

Un equipo internacional de científicos ha utilizado simulaciones de formación planetaria y colisiones para demostrar que, al principio de su vida, el planeta Urano sufrió al menos dos pequeños golpes que lo empujaron a su orientación actual, de lado con respecto al plano del sistema solar.

Alessandro Morbidelli, del Observatorio de la Costa Azul en Niza, Francia, dirigió el equipo y presentó esta investigación el 6 de octubre de 2011, en una reunión de astrónomos planetarios en Nantes, Francia.

Imagen compuesta del planeta Urano y sus lunas por el Telescopio Keck en ondas infrarrojas. Urano y sus lunas se encuentran casi de lado en el plano del sistema solar, en contraste con los otros planetas. Crédito de la imagen: Lawrence Sromovsky, (Universidad de Wisconsin-Madison), Observatorio Keck

La mayoría de los planetas de nuestro sistema solar giran casi en posición vertical con respecto al plano de sus órbitas alrededor del sol. La Tierra, por ejemplo, tiene su eje de rotación inclinado hacia arriba solo unos 23.5 grados. El planeta más grande, Júpiter, está inclinado solo tres grados. Urano, el séptimo planeta hacia afuera del sol, es diferente. Su eje de giro está inclinado 98 grados.

Los astrónomos saben que el sistema solar primitivo estaba lleno de escombros voladores. La evidencia se puede ver en la multitud de cráteres en cuerpos que no tienen atmósfera (y por lo tanto no erosionan el clima) como la luna de la Tierra. Es natural suponer que Urano fue golpeado de lado por un gran impacto, pero esta nueva investigación sugiere lo contrario.

El telescopio espacial Hubble tomó esta imagen de Urano en 2006. El polo sur del planeta está a la izquierda en esta imagen. En el momento en que se obtuvo esta imagen, había una capucha brillante de nubes de metano sobre el polo sur de Urania. Crédito de la imagen: NASA, ESA, L. Sromovsky y P. Fry (Universidad de Wisconsin), H. Hammel (Instituto de Ciencias Espaciales) y K. Rages (Instituto SETI).

La teoría generalmente aceptada es que en el pasado un cuerpo unas veces más masivo que la Tierra colisionó con Urano, golpeando al planeta de lado. Sin embargo, hay una falla en este escenario. Es decir, si hubiera habido una sola colisión para causar la inclinación de Urano, las lunas de Urano deberían haber quedado orbitando en sus ángulos originales con respecto al planeta. Ese no es el caso. Las órbitas de las lunas de Urano, como el planeta mismo, se encuentran a casi exactamente 98 grados del plano del sistema solar.

Morbidelli y su equipo utilizaron simulaciones para determinar la causa más probable de la inclinación de Urano. Es decir, usaron computadoras para mostrar varios escenarios de impacto hasta que encontraron uno que tuviera sentido.

La simulación que tenía más sentido fue sorprendente. Indicó que si Urano no estaba inclinado durante una sola colisión, como comúnmente se piensa, sino que fue golpeado en al menos dos colisiones más pequeñas, entonces hay una probabilidad mucho mayor de ver las órbitas de las lunas como observamos.

La nave espacial Voyager 2 capturó esta imagen de un Urano creciente el 25 de enero de 1986. Esta es la imagen final de Urano del Voyager, antes de abandonar el planeta y emprender el crucero hacia Neptuno. La Voyager estaba a 1 millón de kilómetros (aproximadamente 600, 000 millas) de Urano cuando adquirió esta vista gran angular. Tenga en cuenta que Urano conserva su color azul verdoso pálido visto por astrónomos terrestres y registrado por Voyager durante su encuentro histórico. Crédito de imagen: NASA

Esta investigación tiene ramificaciones importantes en nuestras teorías de formación de planetas gigantes, dicen estos astrónomos. Las teorías actuales pueden necesitar ajustes. Morbidelli dijo:

La teoría estándar de la formación de planetas supone que Urano, Neptuno y los núcleos de Júpiter y Saturno se formaron al acumular solo pequeños objetos en el disco protoplanetario. No deberían haber sufrido colisiones gigantes. El hecho de que Urano fue golpeado al menos dos veces sugiere que los impactos significativos fueron típicos en la formación de planetas gigantes. Entonces, la teoría estándar tiene que ser revisada.

En pocas palabras: un equipo dirigido por Alessandro Morbidelli ha determinado que al menos dos protuberancias pequeñas, en lugar de una protuberancia grande, podrían haber arrojado al planeta Urano en su orientación actual de lado con respecto al plano del sistema solar. Estos astrónomos presentaron sus resultados en la reunión conjunta del Congreso Europeo de Ciencia Planetaria (EPSC) y la División de Ciencias Planetarias (DPS, un cuerpo de astrónomos de EE. UU.), Celebrada del 2 al 7 de octubre de 2011 en Francia.