Un quinto planeta gigante, expulsado por el Sistema Solar

Según explica el astrónomo David Nesvorny en un artículo recién aparecido en The Astrophysical Journal Letters , "tenemos toda clase de pistas sobre la evolución temprana del Sistema Solar. Y esas pistas proceden del análisis de la población de pequeños cuerpos celestes más allá de la órbita de Neptuno conocida como cinturón de Kuiper . Y también del registro de los cráteres de impacto lunares".

Nesvorny y su equipo utilizaron esas pistas para elaborar complejas simulaciones informáticas del Sistema Solar primitivo en las que probar sus teorías. Y el resultado fue un modelo del Sistema Solar primigenio que difiere sensiblemente del que podemos ver hoy, y una complicada danza planetaria que pudo ser determinante a la hora de colocar a la Tierra en el único lugar posible para la vida.

Los datos manejados por los investigadores sugieren que las órbitas de los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) resultaron afectadas por una "inestabilidad dinámica" cuando nuestro sistema solar tenía cerca de 600 millones de años, unas ocho veces menos de su edad actual. Como resultado de esa inestabilidad, tanto los planetas gigantes como una multitud de cuerpos menores se dispersaron, separándose los unos de los otros.

Algunos de esos cuerpos menores migraron a las regiones exteriores del sistema, hacia el cinturón de Kuiper, mientras que muchos otros se precipitaron hacia el interior, provocando una gran oleada de impactos contra los planetas rocosos y la Luna. Aunque de forma menos dramática, también los planetas gigantes se movieron. Júpiter, por ejemplo, expulsó "hacia fuera" un gran número de cuerpos rocosos al mismo tiempo que se movía hacia el interior de nuestro sistema planetario.

El escenario dibujado por Nesvorny, sin embargo, presenta algunos inconvenientes. Y es que lentos cambios en la órbita de Júpiter, como los que se esperarían de la interacción del planeta gigante con una miriada de cuerpos pequeños, debería de haber transmitido mucha más cantidad de movimiento (momento lineal) a las órbitas de los planetas terrestres, desestabilizando de forma catastrófica el interior del Sistema Solar y posiblemente causando la colisión de la Tierra con Marte o con Venus. Algo que, evidentemente, no ha sucedido.

"Otros colegas -explica Nesvorny- han sugerido inteligentes formas de evitar este problema. Se ha propuesto, por ejemplo, que la órbita de Júpiter cambió bruscamente cuando el planeta se dispersó de Urano o de Neptuno durante la ya citada inestabilidad dinámica. La idea se conoce como la teoría del "Júpiter saltarín". Y de ser cierta, sería mucho menos dañina para la zona interior del Sistema Solar, ya que el acoplamiento orbital entre los planetas interiores es más débil si Júpiter "salta" bruscamente.

Nesvorny llevó a cabo miles de simulaciones para poner a prueba la teoría del Júpiter saltarín. Y se encontró con que, en efecto, Júpiter "saltaba" al dispersarse de Urano o de Neptuno. Sólo que al hacerlo, las simulaciones mostraban que Urano, o Neptuno, salían indefectiblemente disparados del Sistema Solar. "Claramente -afirma el científico- había algo equivocado".

Intrigado por sus resultados, Nesvorny empezó a jugar con la idea de que el Sistema Solar primitivo tuviera cinco planetas gigantes en vez de cuatro. Y al repetir sus simulaciones con el añadido de ese hipotético quinto planeta gigante (con una masa similar a la de Urano o Neptuno), cada cosa encajó de repente en su sitio. Un planeta, efectivamente, fue expulsado del Sistema Solar por Júpiter. Pero ese planeta no fue ni Urano ni Neptuno, que se quedaron en su sitio. Y Júpiter, efectivamente, saltó, dejando indemnes a los planetas interiores.

"La posibilidad de que el Sistema Solar tuviera más de cuatro planetas gigantes en sus orígenes -afirma Nesvorny-, y de que expulsara después alguno de ellos, parece razonable en vista del reciente descubrimiento de un gran número de planetas flotando libremente en el espacio interestelar , lo que indica que el proceso de eyección planetaria puede ser un suceso muy común".