Marte pudo formarse en el cinturón de asteroides

El planeta rojo y la Tierra son dos mundos muy diferentes. Basta con echar un vistazo a ambos en la actualidad. La Tierra está cubierta de agua. Marte es un mundo árido y frío. Ahora, un nuevo estudio propone que la formación de Marte tuvo lugar en otra región…

Una cuna en el cinturón de asteroides

Concepto artístico del Sistema Solar.
Crédito: NASA

Los elementos en el planeta rojo tienen diferentes masas atómicas (o isotopos) que los del nuestro. Especialmente en el caso del cromo, el titanio y el oxígeno. Este detalle es uno de los objetos de análisis del estudio. En él, se plantea que la diferencia entre las composiciones de la Tierra y Marte se debe a que se formaron en dos lugares diferentes. Así, mientras nuestro planeta se formó entre el Sol y el cinturón de asteroides, el planeta rojo lo hizo en esa región.

En algún momento de su pasado, una vez formado, debió migrar hacia su lugar actual. Ese movimiento sucedió, según los investigadores, como consecuencia de la interacción gravitacional de Marte con los planetesimales (asteroides y otros objetos pequeños) que hay en el cinturón. Como Marte es más masivo que esos planetesimales, perdía energía al expulsarlos hacia la órbita de Júpiter. El planeta gigante, a su vez, podría haberlos expulsado del Sistema Solar.

La traducción de esa pérdida de energía es, simplemente, una órbita más pequeña. Así que con el paso del tiempo Marte se fue moviendo hacia el interior del Sistema Solar. Alcanzando su órbita actual como consecuencia de la interacción con los objetos del cinturón de asteroides.

A vueltas con la formación del Sistema Solar

Concepto artístico de Marte y alguno de los asteroides que comparten su órbita.
Crédito: NASA

La principal teoría sobre la formación del Sistema Solar plantea que el Sol, y los planetas, se formaron después de que una nube de gas y polvo fuese comprimida. Probablemente ocurrió cómo consecuencia de la influencia gravitacional de alguna estrella que pasó por esta región. Con el tiempo, las partículas de gas y polvo se fueron agolpando, hasta que eventualmente dieron lugar a la aparición del Sistema Solar.

Sin embargo, no está claro si los planetas migraron durante este proceso. Hasta ahora, los científicos han teorizado que los planetas rocosos (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) recogieron menos gas que los planetas gigantes (Júpiter, Urano, Saturno y Neptuno). Esa diferencia estaría provocada por la proximidad al Sol. Su radiación habría expulsado la mayor parte del gas al exterior del Sistema Solar. Sin embargo, hemos visto planetas de un tamaño similar al de Júpiter muy cerca de sus estrellas. Así que puede que el proceso de formación fuese diferente y hubiese migración.

En este caso, los investigadores han probado su hipótesis sobre la formación de Marte de dos maneras. Por un lado, simulaciones simplificadas por ordenador de la formación de los planetas rocosos. Por otro, el análisis de muestras de la Tierra, la Luna, Marte y Vesta (un asteroide). El objetivo era encontrar objetos similares al planeta rojo, que habrían acumulado su material en una porción del disco en el que la Tierra no estuvo. Su conclusión es que la única manera de que fuese así es que Marte tuvo que formarse lejos del Sol, en el cinturón de asteroides.

Comprendiendo la formación de Marte

Imagen de Marte, tomada por el rover Curiosity el 3 de abril de 2016.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Apoyándose en el trabajo de estudios anteriores, las simulaciones sobre la formación de Marte utilizaron objetos con un tamaño inferior. En estos escenarios, se sugería que el planeta rojo creció rápidamente y, de repente, se quedó sin acceso a la mayor parte del material. Es decir, creció en los 5 a 10 millones de años posteriores a la formación del Sistema Solar. Su migración desde el cinturón de asteroides se produjo sólo 120 millones de años después del nacimiento del sistema. En ese momento, su superficie, líquida, ya se había solidificado.

Seguramente, Marte tuvo agua líquida en su superficie en aquel pasado lejano. Al menos eso es a lo que apuntan las evidencias. Pero con el paso del tiempo, su atmósfera se debilitó y fue imposible que el agua permaneciese en estado líquido en su superficie. En este escenario, esa teoría no cambia lo más mínimo. Dónde se originase el planeta no sería importante. Marte se habría formado en un lugar más frío, pero estuvo allí durante muy poco tiempo (en la escala cósmica).

Sólo permaneció 100 millones de años lejos de su ubicación actual. Así que la pérdida de su atmósfera se debe principalmente a los efectos del lugar en el que está en la actualidad. También influye el aumento de brillo del Sol y la pérdida de su campo magnético. Los investigadores también cuentan que van a probar esta hipótesis con otros modelos de formación, para ver si logran reproducir mejor las características de Marte. El planeta rojo podría ser la clave para comprender cómo se formaron los planetas rocosos…

El estudio es R. Brasser, S. J. Mojsiz, et al.; “The cool and distant formation of Mars”. Publicado el 19 de abril de 2017 en la revista Earth and Planetary Science Letters. Puede consultarse en arXiv.

Referencias: Seeker

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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