Tenemos Luna gracias a la migración de los planetas gigantes del Sistema Solar

Por supuesto, nuestro planeta tampoco escapó a esta situación de 'todos contra todos', y hace unos 4.400 millones de años recibió de lleno el impacto de un cuerpo del tamaño de Marte, el mayor de los sufridos por la Tierra en toda su historia. Bautizado como Theia, ese mundo en formación se estrelló contra el nuestro con una violencia difícil de imaginar. Pero la Tierra resistió. No así Theia, que se llevó la peor parte y se hizo pedazos. Algunos de ellos, enormes fragmentos del tamaño de continentes, se hundieron en el manto terrestre y todavía siguen ahí, enterrados a miles de km bajo nuestros pies. Otros, junto a los pedazos de la Tierra arrancados por el impacto, fueron proyectados al espacio, donde formaron una densa nube de materiales que terminó convirtiéndose en nuestra Luna.

Ahora, un equipo de investigadores acaba de descubrir que la 'culpa' de esa brutal colisión, y del consiguiente nacimiento de la Luna, la tuvo una 'reorganización' de los planetas gigantes de nuestro sistema.

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Desde hace décadas, los científicos planetarios tienen la hipótesis de que Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno nacieron mucho más cerca del Sol de lo que están hoy en día, y que fueron las interacciones gravitacionales entre ellos las que los impulsaron a sus trayectorias actuales. Sin embargo, hasta ahora ha resultado muy difícil precisar el momento en que se produjo esa inestabilidad orbital de los planetas gigantes. Pero Alessandro Morbidelli, del Observatorio de la Costa Azul en Niza, cree haberlo conseguido, y acaba de exponer sus hallazgos durante la 55 reunión de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Estadounidense, celebrada hace unos días en San Antonio, Texas.

Según Morbidelli, el análisis de datos de ciertos meteoritos sugiere que la inestabilidad tuvo lugar entre 60 y 100 millones de años después de que el Sistema Solar empezara a formarse. Momento que prácticamente coincide con el impacto de Theia contra la Tierra y la subsiguiente formación de la Luna. Según explicó el científico, la inestabilidad de los planetas gigantes «está relacionada con una remodelación completa del Sistema Solar, con la formación de reservorios de cometas y del cinturón de asteroides. Comprender cuándo ocurrió significa fijar un hito en la historia misma del Sistema Solar».

La antigua migración de los planetas gigantes fue propuesta por primera vez por el propio Morbidelli en 2005, y hoy es una hipótesis ampliamente aceptada para explicar mucho de lo que vemos en nuestro sistema planetario. En particular, el hecho de que los planetas gigantes siguen órbitas muy alejadas del Sol, ligeramente alargadas y oblicuas entre sí.

Pero las observaciones realizadas en muchos de los otros 4.120 sistemas solares conocidos hasta hoy (su número aumenta día a día) y las simulaciones por computadora sobre cómo los planetas se forman sugieren que los mundos gigantes, en general, nacen en órbitas circulares más cercanas a sus estrellas madre. Mediante simulaciones, Morbidelli y sus colegas demostraron que si los planetas gigantes de nuestro sistema se formaron de ese modo, era imposible que permanecieran en sus lugares de nacimiento. Las interacciones gravitacionales, en efecto, los habrían llevado irremediablemente a ocupar las órbitas que tienen hoy.

Al principio, Morbidelli y su equipo pensaron que esa inestabilidad tuvo lugar unos 600 millones de años después del nacimiento del Sistema Solar. Una fecha que venía muy bien para explicar el 'gran bombardeo' de millones de asteroides contra los planetas interiores (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte), que tuvo lugar precisamente en ese periodo y del que dan testimonio los numerosos cráteres dejados en todos esos mundos por los numerosos impactos.

Pero Morbidelli cree que la inestabilidad tuvo lugar mucho antes. Y esa idea se basa en los datos recabados de un raro tipo de meteoritos, las condritas E (de enstatita, así llamadas por su alto contenido en este mineral), y en concreto las del subgrupo EL. Solo el 2% de las condritas caídas a la Tierra son del tipo E, y sus dos subgrupos, EH y EL, se clasifican así en base a su contenido de hierro.

Lo que tienen de especial estos meteoritos es que la mezcla de los materiales que los componen sugieren que se trata de los restos de grandes cuerpos rocosos, de hasta varios cientos de km de diámetro, nacidos cerca de los planetas terrestres, en plena formación en el interior del disco de polvo que sobró tras la formación del Sol.

Más tarde, ya en 2022, Morbidelli y su equipo demostraron que todas las enstatitas que llegan hoy a la Tierra proceden de una única colección de fragmentos que pervive en el cinturón de asteroides, el gran anillo de rocas que hay entre Marte y Júpiter. Todos esos fragmentos, en efecto, se desprendieron de Athor, uno de los muchos asteroides que hay allí, después de que éste chocó hace mucho tiempo con algún otro objeto en el cinturón.

En conjunto, esa familia de rocas 'hijas de Athor' equivale a un asteroide de aproximadamente 60 kilómetros de diámetro, mucho más pequeño que el que se cree que dio origen a las enstatitas. Lo cual significa que Athor debe ser sólo una pieza de ese cuerpo rocoso más grande, lo que quedó de una colisión que lo destruyó casi por completo cuando se encontraba mucho más cerca del Sol.

«La cuestión -dijo Morbidelli durante su presentación- es: ¿qué mecanismo dinámico puede permitir la implantación de Athor en el cinturón de asteroides?»

Para averiguarlo, el investigador probó con distintas simulaciones que recrean cada una de las posibilidades, pero solo una de ellas, la inestabilidad de los planetas gigantes, ha sidoe capaz hasta ahora de enviar a Athor a ocupar una órbita estable en el cinturón de asteroides.

Según Morbidelli, algo así no pudo suceder antes de pasados unos 60 millones de años del nacimiento del Sistema Solar. Los elementos radiactivos en las condritas de enstatita, en efecto, indican que su cuerpo original se estaba enfriando lentamente en ese momento, lo que significa que aún era grande, y que todavía no había chocado con ninguno de los muchos otros planetesimales agitados por los planetas terrestres en formación.

Por otra parte, las simulaciones también indican que la inestabilidad no pudo haber ocurrido después de los 100 millones de años tras el inicio del Sistema Solar. Un estudio realizado en 2018, en efecto, concluyó que si los planetas gigantes hubieran migrado más tarde, un par de asteroides denominados Patroclus-Menoetius, que seguían a Júpiter alrededor del Sol mientras se orbitaban mutuamente, habrían quedado destrozados.

Esa ventana temporal (entre 60 y 100 millones de años tras la formación del Sistema Solar) convierte a la migración de los planetas gigantes en el principal sospechoso del desvío del candidato a planeta que chocó contra la Tierra y creó la Luna, es decir, de Theia.

Por supuesto, no todos están de acuerdo con esta interpretación de lo que sucedió en la infancia de nuestro Sistema Solar, pero como ha afirmado Matthew Clement, astrofísico en el Johns Hopkins Applied Physics Laboratory en Laurel, Maryland, «esta historia aún no ha terminado de contarse».