Un visitante interestelar podría haber cambiado el curso de cuatro planetas del sistema solar, sugiere un estudio

Un visitante interestelar podría haber cambiado el curso de cuatro planetas del sistema solar, sugiere un estudio

Un objeto con ocho veces la masa de Júpiter podría haber girado alrededor del Sol, acercándose muchísimo a la órbita actual de Marte antes de empujar a cuatro planetas del sistema solar a un curso diferente.

Una imagen de Júpiter mayormente protegida por la sombra.
Según el nuevo estudio, el objeto que lo visitó probablemente era ocho veces más pesado que Júpiter. (Crédito de la imagen: NASA/JPL)

Un nuevo estudio sugiere que un objeto del tamaño de un planeta que posiblemente visitó alguna vez el sistema solar podría haber cambiado permanentemente nuestro vecindario cósmico al deformar las órbitas de los cuatro planetas exteriores. Los hallazgos pueden arrojar luz sobre por qué las trayectorias de estos planetas tienen ciertas características peculiares.

Durante décadas, los astrónomos han debatido cómo se formaron los planetas del sistema solar . Sin embargo, la mayoría de las hipótesis coinciden en el tipo de órbita que deberían tener los planetas: círculos dispuestos concéntricamente alrededor del Sol y que se encuentran en el mismo plano. (Si los vieras de canto, verías solo una línea). Sin embargo, ninguno de los ocho planetas, incluida la Tierra, tiene órbitas perfectamente circulares. Además, las trayectorias de los planetas no se encuentran exactamente en el mismo plano.

En comparación con Mercurio (cuya órbita, dentro de nuestra familia planetaria, es la más ovalada e inclinada), las trayectorias de los cuatro planetas gigantes exteriores (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) muestran desviaciones menores respecto de las órbitas ideales. Sin embargo, explicar estas discrepancias ha sido un desafío, dijo Renu Malhotra , científico planetario de la Universidad de Arizona en Tucson y coautor del nuevo estudio.

«El enigma de la astrofísica teórica ha sido durante mucho tiempo averiguar cómo las órbitas se desviaron posteriormente de su plano medio y se inclinaron no demasiado ni demasiado poco», escribió en un correo electrónico a Live Science. Si bien las investigaciones anteriores se han centrado en cómo las interacciones entre estos planetas modificaron sus órbitas, Malhotra dijo que «estas hipótesis no son consistentes con ciertos detalles importantes de las órbitas observadas».

Un visitante interestelar

Para abordar este enigma, Malhotra y sus colegas consideraron un escenario menos examinado: que un objeto visitante del tamaño de una estrella alteró las trayectorias de estos planetas hace unos 4 mil millones de años.

Utilizando modelos informáticos de los cuatro planetas exteriores, el equipo llevó a cabo 50.000 simulaciones de estos sobrevuelos, cada uno a lo largo de 20 millones de años, al tiempo que alteraba ciertos parámetros de cada visitante, incluida su masa, velocidad y lo cerca que se aproximaba al sol. Los investigadores también ampliaron su búsqueda en comparación con estudios anteriores al considerar objetos mucho más pequeños que las estrellas, tan diminutos, de hecho, como Júpiter . También analizaron situaciones con sobrevuelos supercercanos, centrándose en escenarios en los que el intruso se acercó a 20 unidades astronómicas (UA) del sol. (Una UA equivale aproximadamente a 93 millones de millas, o 150 millones de kilómetros, aproximadamente la distancia promedio entre la Tierra y el sol).

Aunque la mayoría de las simulaciones crearon condiciones muy diferentes a las del sistema solar actual, los investigadores descubrieron que en aproximadamente el 1% de las simulaciones, el paso del visitante alteró las órbitas de los planetas gigantes hasta aproximadamente su estado actual. Los intrusos en estas simulaciones casi coincidentes se adentraron directamente en el sistema solar, viajando mucho más allá de la órbita de Urano, y algunos incluso rozando la trayectoria de Mercurio. Y eran relativamente pequeños, con una masa que oscilaba entre dos y 50 veces la de Júpiter.

«Este rango incluye masas desde planetas hasta enanas marrones», dijo Malhotra. ( Las enanas marrones , a menudo llamadas «estrellas fallidas», son cuerpos celestes extraños que son más pesados ​​que los planetas pero no tan masivos como las estrellas).

Como en muchas simulaciones muy parecidas se había visto al objeto similar a un planeta volando por el interior del sistema solar, los investigadores crearon 10.000 simulaciones adicionales que incluían también los planetas terrestres. En estos casos, también, los sobrevuelos que habían alterado previamente las órbitas de los planetas gigantes a sus estados actuales recrearon la apariencia actual del sistema solar.

La simulación que produjo los resultados más realistas involucró un objeto con una masa ocho veces mayor que la de Júpiter que pasó a una distancia de 1,69 UA del Sol, es decir, apenas un poco más lejos que la órbita actual de Marte, a 1,5 UA del Sol.

Las simulaciones muestran que el paso de un solo objeto subestelar fue suficiente para alterar las trayectorias de los planetas gigantes. Dado que las observaciones sugieren que los cuerpos subestelares son bastante numerosos en el cosmos, las visitas de estos objetos pueden ser más habituales que los sobrevuelos de estrellas .

El estudio, que aún no ha sido revisado por pares, se publicó en la base de datos de preimpresiones de arXiv en diciembre.

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