El sistema solar que conocemos, con ocho planetas distribuidos en órbitas relativamente estables, podría ser solamente el resultado final de una historia mucho más violenta. Antes de que Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno ocuparan sus posiciones actuales, uno o incluso dos planetas gigantes adicionales pudieron moverse entre ellos como bolas dentro de una máquina de pinball gravitatoria.
Aquellos mundos no siguen escondidos más allá de Neptuno. Según los modelos, habrían sido expulsados completamente del sistema solar y ahora vagarían por el espacio interestelar. Sin embargo, su paso pudo dejar consecuencias duraderas en uno de los lugares menos estudiados de nuestro vecindario cósmico: las lunas de Urano.
Un estudio dirigido por Matthew Clement, investigador del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, analizó cómo los encuentros entre esos planetas desaparecidos y los gigantes actuales habrían afectado a sus sistemas de satélites. Los resultados muestran que conservar simultáneamente las lunas de Júpiter y Urano fue mucho más difícil de lo que sugerían los modelos anteriores.
El sistema solar pudo comenzar con cinco o seis planetas gigantes
La investigación, publicada en la revista Icarus, parte del llamado modelo de Niza, una propuesta según la cual los planetas gigantes nacieron más cerca unos de otros y después migraron hasta sus órbitas actuales. Durante esa reorganización, los encuentros gravitatorios habrían lanzado planetas y objetos menores en todas direcciones.
Las versiones modernas del modelo, informa LiveScience, suelen comenzar con cinco o seis gigantes en lugar de los cuatro actuales. En algunas simulaciones aparece un planeta adicional con una masa similar a la de Neptuno. En otras aparecen dos gigantes de hielo más pequeños, con masas comprendidas entre la Tierra y Neptuno. Por eso, llamarlos simplemente “supertierras” puede resultar impreciso: los investigadores los describen principalmente como gigantes de hielo adicionales.
El equipo seleccionó 122 simulaciones de una base mucho más amplia. Todas conseguían reproducir, de manera aproximada, la disposición actual de los planetas gigantes después de 20 millones de años de evolución. Después repitieron esos episodios, esta vez incluyendo las principales lunas de Júpiter y Urano.
Fue entonces cuando apareció el problema. La probabilidad de que cualquiera de los dos sistemas de satélites sobreviviera era inferior al 15%, y solo un caso conservó de forma consistente las grandes lunas de ambos planetas durante la misma inestabilidad.
Las lunas de Urano pudieron chocar unas contra otras
Los encuentros más cercanos resultaron devastadores, explica El Confidencial. Cuando otro gigante de hielo pasaba a menos de 0,02 unidades astronómicas de Urano, la destrucción de su sistema de lunas era prácticamente inevitable. Incluso aproximaciones más lejanas podían alterar sus órbitas si ocurrían varias veces.
Las lunas no necesariamente quedaban pulverizadas por completo. Las simulaciones indican que podían sufrir colisiones rápidas y oblicuas, perder parte de sus capas externas y después volver a reunirse en nuevos cuerpos mientras las fuerzas de marea circularizaban lentamente sus órbitas.
Esta posibilidad ofrece una explicación para Miranda, la más pequeña de las cinco grandes lunas de Urano. Su baja densidad indica que contiene una proporción de hielo mayor que la de sus compañeras. Los investigadores proponen que antiguas colisiones pudieron vaporizar y redistribuir los materiales más volátiles, dejando restos especialmente ricos en hielo. Se trata, por ahora, de una hipótesis y no de una reconstrucción confirmada.
El caos tampoco habría sido el primero sufrido por esas lunas. Urano probablemente padeció antes un gran impacto relacionado con su inclinación extrema. El nuevo trabajo plantea que sus satélites pudieron desestabilizarse al menos dos veces: durante ese episodio y nuevamente en la migración de los planetas gigantes.
Júpiter y Urano cuentan dos historias difíciles de reconciliar
Las lunas de Júpiter imponen otra restricción. Ío, Europa y Ganímedes mantienen una resonancia orbital de 4:2:1 tan precisa que difícilmente habría sobrevivido a una cadena de colisiones o alteraciones intensas.
Curiosamente, los escenarios con dos gigantes de hielo adicionales favorecían la supervivencia de las lunas jovianas. En cambio, las simulaciones con un único planeta perdido, más parecido a Neptuno, solían proteger mejor el sistema de Urano. Es decir, el modelo que funciona para un planeta no siempre funciona para el otro.
Esto deja abiertas tres posibilidades. Las lunas de Urano pudieron ser destruidas parcialmente y reconstruidas; los modelos actuales sobre la migración planetaria podrían necesitar ajustes; o el sistema solar atravesó una secuencia excepcionalmente afortunada de encuentros que evitó las aproximaciones más peligrosas.
El trabajo no demuestra que existieran exactamente dos planetas ni permite saber dónde se encuentran hoy. Lo que sí muestra es que la arquitectura actual del sistema solar es difícil de explicar sin una etapa de enorme inestabilidad. Los mundos desaparecidos no dejaron fotografías ni cráteres identificables, pero su gravedad pudo quedar escrita en el extraño orden de las lunas que sobrevivieron.
