Urano marcha al ritmo de su propio y extraño tamboril.
Si bien comparte muchas similitudes con el otro gigante de hielo de nuestro Sistema Solar, Neptuno, tiene varias peculiaridades propias.
Y uno de ellos es imposible pasar por alto: su eje de giro está tan inclinado que puede estar tumbado. Esa es una inclinación masiva de 98 grados del plano orbital.
Y para colmo, gira en el sentido de las agujas del reloj, en la dirección opuesta a la mayoría de los otros planetas del Sistema Solar.
Un nuevo estudio ha encontrado una explicación plausible para este extraño comportamiento: una luna que migra lejos del planeta, lo que hace que Urano sea empujado hacia un lado. Y ni siquiera tendría que ser una luna grande. Algo con la mitad de la masa de nuestra propia Luna podría haber hecho eso, aunque una luna más grande sería el candidato más probable.
El razonamiento se presentó en un artículo dirigido por la astrónoma Melanine Saillenfest del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia. Este artículo, aún no revisado por pares, ha sido aceptado en la revista Astronomía y Astrofísica y disponible en la función de preimpresión arXiv.
Los científicos han creado modelos para explicar este extraño comportamiento, como un objeto masivo que chocó con Urano y literalmente lo tiró a un ladopero los mas favorecidos explicación es un lote del objetos más pequeños.
Sin embargo, esta hipótesis plantea preguntas que son aún más difíciles de explicar: a saber, estas desconcertantes similitudes con Neptuno.
Los dos planetas tienen masas, radios, tasas de rotación, dinámica y composición de la atmósfera extremadamente similares, y campos magnéticos locos. Estas similitudes sugieren que los dos planetas podrían haber nacido juntos, y se vuelven mucho más difíciles de reconciliar cuando agregas impactos que golpean planetas en la mezcla.
Esto ha llevado a los científicos a buscar otras explicaciones, como una oscilación que podría haber sido introducida por un sistema de anillo gigante o uno luna gigante temprano en la historia del Sistema Solar (aunque con un mecanismo diferente).
Pero entonces, hace unos años, Saillenfest y sus colegas descubrieron algo interesante sobre Júpiter. Gracias a sus lunas, la inclinación del gigante gaseoso puede aumentar de su actual 3% a alrededor del 37% en unos pocos miles de millones de añosgracias a la migración fuera de sus lunas.
Así que echaron un vistazo a Saturno y descubrieron que su inclinación actual de 26,7 grados podría ser el resultado de rápida migración fuera de su luna más grande, Titán. Descubrieron que esto podría haber sucedido casi sin efecto en la tasa de rotación del planeta.
Obviamente, esto planteó preguntas sobre el planeta más inclinado del Sistema Solar. Entonces, el equipo realizó simulaciones de un sistema hipotético de Urano para determinar si un mecanismo similar podría explicar sus peculiaridades.
No es raro que las lunas migren. Nuestra propia Luna se está alejando de la Tierra a un ritmo de unos 4 centímetros (1,6 pulgadas) por año. Los cuerpos que orbitan alrededor de un centro de gravedad mutuo ejercen una fuerza de marea entre sí que hace que sus rotaciones disminuyan gradualmente. A su vez, esto afloja el control de la gravedad de modo que se amplía la distancia entre los dos cuerpos.
Volviendo a Urano, el equipo realizó simulaciones con una serie de parámetros, incluida la masa hipotética de la luna. Y descubrieron que una luna con una masa mínima de aproximadamente la mitad de la Luna de la Tierra podría inclinar a Urano 90 grados si migrara a más de 10 veces el radio de Urano a una velocidad superior a 6 centímetros por año.
Sin embargo, una luna más grande de un tamaño comparable a Ganímedes tenía más probabilidades, en las simulaciones, de producir la inclinación y rotación que vemos hoy en Urano. Sin embargo, la masa mínima, aproximadamente la mitad de la Luna de la Tierra, es aproximadamente cuatro veces la masa combinada de las lunas de Urano conocidas actualmente.
El trabajo también explica esto. Con una inclinación de unos 80 grados, la luna se desestabilizó, desencadenando una fase caótica para el eje de giro que terminó cuando la luna finalmente chocó con el planeta, «fosilizando» efectivamente la inclinación y rotación axial de Urano.
«Esta nueva imagen de la inclinación de Urano nos parece bastante prometedora». escriben los investigadores.
“Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que un solo mecanismo puede inclinar a Urano y fosilizar su eje de giro en su estado final sin invocar un impacto gigante u otros fenómenos externos. que aparece como resultado natural de la dinámica», Proceder.
«Esta imagen también parece atractiva como fenómeno genérico: Júpiter hoy está a punto de comenzar su fase de inclinación, Saturno podría estar a la mitad y Urano habría completado la etapa final, con la destrucción de su satélite».
No está claro si Urano podría haber albergado una luna lo suficientemente grande y con una tasa de migración lo suficientemente alta como para producir este escenario y, según los investigadores, será un desafío mostrarlo con observaciones.
Sin embargo, una mejor comprensión de la tasa actual de migración de las lunas de Urano sería una forma importante de resolver estos problemas. Si están migrando a gran velocidad, podría significar que se formaron a partir de los restos de la antigua luna después de su destrucción hace muchos eones.
Provocar esa sonda de urano.
La encuesta fue aceptada en Astronomía y Astrofísica y está disponible en arXiv.
