La inclinación del eje de Urano… ¿a qué se debe?

¿Por qué la inclinación del eje de Urano es tan exagerada? Es uno de los misterios del Sistema Solar. Pero lo cierto es que no es lo único extraño sobre uno de los planetas más alejados de nuestra estrella. Tiene anomalías térmicas, un campo magnético descentrado… Y ahora puede que haya una explicación.

La extrema inclinación del eje de Urano

La inclinación del eje de Urano... ¿a qué se debe?

Urano, visto por la sonda Voyager 2.
Crédito: NASA

Como seguramente sepas, la inclinación del eje de Urano es de 98º. Es decir, rota de costado. Así que tiene cambios de estaciones muy intenso. Su ciclo de día/noche, en los polos, tienen una duración de 42 años (cada día y cada noche). Todo sobre el planeta es llamativo si tenemos en cuenta esos factores. Pero la gran pregunta es, ¿qué provocó que terminase en esta configuración? Porque el resto de planetas del Sistema Solar tienen una inclinación mucho menor.

Un grupo de investigadores cree que ha dado con la respuesta. El planeta debió sufrir un impacto gigantesco en el pasado. Explicaría su enorme inclinación, su campo magnético y, además, por qué las capas exteriores de su atmósfera son tan frías. Para llegar a esta conclusión, han realizado simulaciones de colisiones masivas con Urano para estudiar cómo evolucionaría el planeta con el paso del tiempo.

Las simulaciones empleadas no son nuevas. En el pasado ya se utilizaron para modelar el impacto que debió dar lugar a la formación de la Luna. En total, se simularon más de 50 escenarios de impacto diferentes. El objetivo era encontrar las condiciones que habrían provocado que Urano terminase teniendo las particularidades por las que lo conocemos en la actualidad. Tienen una respuesta que parece bastante satisfactoria.

Un impacto gigantesco hace 4 000 millones de años

Urano en fase creciente, fotografiado por la sonda Voyager 2.
Crédito: NASA

Las simulaciones mostraron que la inclinación del eje de Urano se debe a una colisión. El objeto era muy masivo con, al menos, dos o tres veces la masa de la Tierra. Sucedió hace unos 4.000 millones de años, durante la formación del Sistema Solar. Además, todo esto encaja con un estudio anterior que iba en una dirección muy similar. En él, se apuntaba que el impacto de un joven protoplaneta, formado por roca y hielo, habría sido el responsable de esa inclinación.

Además, las simulaciones también nos han dado otra respuesta muy interesante. Una pregunta que se han hecho los astrónomos es cómo fue capaz Urano de retener su atmósfera tras una colisión tan violenta. En teoría, las capas exteriores, de hidrógeno y helio, deberían haber sido expulsadas. Sin embargo, este escenario no produciría si el impacto no fue de frente, si no de perfil. Permitiría explicarlo todo.

Porque sería suficientemente fuerte para inclinar el eje de Urano, pero no tanto como para arrancarle las capas altas de la atmósfera. Además, las simulaciones indican que el impacto pudo poner roca y hielo en la órbita del planeta. Ese material se habría condensado para formar los satélites interiores. Además, habría alterado la rotación de cualquier luna que ya se hubiese formado en la órbita de Urano.

El misterio del campo magnético

Concepto artístico de Kepler 421b. Un exoplaneta de un tamaño y masa similar a Urano.
Crédito: David A. Aguilar (CfA)

Así mismo, también tenemos una posible explicación a las anomalías térmicas y el hecho de que el campo magnético del planeta esté descentrado. El impacto pudo crear hielo fundido y desequilibrado las rocas del interior del planeta. Eso explicaría su campo magnético. Además, podría haber provocado que se formase una fina capa de escombros alrededor de la capa de hielo del planeta. Atrapando su calor interior.

Eso explicaría por qué las capas altas de la atmósfera de Urano llegan a temperaturas de -216 ºC. Estamos ante uno de los planetas menos conocidos del Sistema Solar. Así que este estudio sobre la inclinación del eje de Urano es realmente útil. Pero no solo aquí, también en el caso de exoplanetas. La mayor parte de los descubiertos hasta ahora tienen tamaños, y masa, comparables a los del gigante helado.

Por lo que estos hallazgos podrían permitir entender, también, cuál es la composición química de esos mundos y cómo pudieron evolucionar. Todo parece indicar que este tipo de impactos gigantes deben ser frecuentes durante la fase de formación de planetas. No solo en el Sistema Solar, sino en otros lugares. En los próximos años, con nuevas misiones, se estudiarán los planetas gigantes. Con un poco de suerte, quizá podamos entender mejor, también, cuál es su papel en la habitabilidad del Sistema Solar…

El estudio es J. A. Kegerreis, L. F. A. Teodoro, V. R. Eke et al; “Consequences of Giant Impacts on Early Uranos for Rotation, Internal Structure, Debris, and Atmospheric Erosion”. Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 2 de julio de 2018. Puede ser consultado en arXiv.

Referencias: Universe Today

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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