Los astrónomos creen saber la razón de la salida de Urano del eje: ScienceAlert

Urano marcha al ritmo de su pequeño y extraño tambor.

Si bien comparte muchas similitudes con el otro gigante de hielo de nuestro sistema solar, Neptuno, tiene un montón de peculiaridades propias.

Y uno de ellos es imposible pasar por alto: su eje de rotación está tan sesgado que bien podría estar acostado. Esa es una enorme inclinación de 98 grados desde el plano orbital.

Y, para colmo, gira en el sentido de las agujas del reloj, en 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 se aleja del planeta, lo que empuja a Urano hacia un lado. Y ni siquiera tendría que ser una luna grande. Algo con la mitad de la masa de nuestra propia luna podría haberlo hecho, aunque una luna más grande sería el candidato más probable.

El razonamiento se expuso en un artículo dirigido por la astrónoma Melaine 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 está disponible en el recurso de preimpresión arXiv.

Los científicos han ideado modelos para explicar este extraño comportamiento, como un objeto masivo que colisionó con Urano y literalmente lo tiró a un ladopero los mas favorecidos explicación es un banda de pequeños objetos.

Sin embargo, esta hipótesis plantea preguntas que son aún más difíciles de explicar: a saber, esas molestas similitudes con Neptuno.

Los dos planetas tienen masas, radios, velocidades de rotación, dinámicas y composiciones atmosféricas extremadamente similares, y campos magnéticos extravagantes. Estas similitudes sugieren que los dos planetas podrían haberse originado juntos, y se vuelven mucho más difíciles de conciliar cuando agregas impactos planetarios a la mezcla.

Esto llevó a los científicos a buscar otras explicaciones, como una oscilación que podría haber sido introducida por un sistema de anillo gigante o un luna gigante temprano en la historia del sistema solar (aunque con un mecanismo diferente).

Pero entonces, hace unos años, Saillenfest y sus colegas encontraron algo interesante sobre Júpiter. Gracias a sus lunas, la inclinación del gigante gaseoso podría pasar de su leve 3% actual a alrededor del 37% en unos pocos miles de millones de añosa través de la migración hacia el exterior de sus lunas.

Luego echaron un vistazo a Saturno y descubrieron que su inclinación actual de 26,7 grados podría ser el resultado de la rápida migración hacia el exterior de su luna más grande, Titán. Descubrieron que esto podría haber sucedido casi sin efecto en la velocidad de rotación del planeta.

Obviamente, esto planteó preguntas sobre el planeta más inclinado del sistema solar. Por lo tanto, el equipo realizó simulaciones de un hipotético sistema 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 actualmente 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 reduce gradualmente sus rotaciones. Esto, a su vez, afloja el control de la gravedad de modo que la distancia entre los dos cuerpos se amplía.

Volviendo a Urano, el equipo realizó simulaciones con una variedad de parámetros, incluida la masa de la luna hipotética. Y descubrieron que una luna con una masa mínima de aproximadamente la mitad de la de la Luna de la Tierra podría inclinar a Urano alrededor de 90 grados si migrara más de 10 veces el radio de Urano a un ritmo superior a 6 centímetros por año.

Sin embargo, una luna más grande con 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 una luna terrestre, es aproximadamente cuatro veces la masa combinada de las lunas de Urano actualmente conocidas.

El trabajo también tiene esto en cuenta. Con una inclinación de aproximadamente 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 giro 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 ha sido capaz de inclinar a Urano y fosilizar su eje de giro a su estado final sin invocar un impacto gigante u otro fenómeno externo. Parte de nuestras ejecuciones exitosas culmina en la ubicación de Urano, que aparece como una consecuencia natural de la dinámica”, afirman Continuar.

“Esta imagen también parece atractiva como fenómeno genérico: Júpiter está a punto de comenzar la fase de inclinación hoy, Saturno puede estar a mitad de camino y Urano habría completado la etapa final, con la destrucción de su satélite”.

No está claro si Urano podría haber alojado una luna lo suficientemente grande y con una tasa de migración lo suficientemente alta como para producir este escenario, y será difícil, dicen los investigadores, mostrarlo con observaciones.

Sin embargo, una mejor comprensión de la tasa actual de migración de las lunas de Urano contribuiría en gran medida a resolver estas preguntas. Si están migrando a un ritmo elevado, podría significar que se formaron a partir de los restos de la antigua luna después de que fuera destruida hace eones.

traer esta sonda de Urano.

La búsqueda fue aceptada en Astronomía y Astrofísica y está disponible en arXiv.