viernes, 4 de febrero de 2011

¿Por qué Marte es tan pequeño?


Marte es un planeta pequeño. En realidad, los científicos lo consideran demasiado pequeño. "Este es un problema pendiente por resolver en la formación de los planetas telúricos", comenta el Dr. David Minton, del Instituto de Investigación del Suroeste. "Todas las simulaciones realizadas de cómo se forman los planetas terrestres siempre dan un resultado para el tamaño de Marte de entre 5 y 10 veces su tamaño actual". Minton ha estado trabajando junto a su colega el Dr. Hal Levinson para crear nuevas simulaciones que expliquen el tamaño del planeta rojo, incluyendo el efecto que se conoce como la migración planetesimal impulsada, y además, pequeños objetos que Minton llama "Marstinis" que podrían agitar o sacudir nuestras ideas acerca de los inicios del Sistema Solar y el Bombardeo Tardío.
Los científicos planetarios están de acuerdo en que los planetas terrestres se formaron muy rápidamente dentro de los primeros 50-100 millones de años de la historia del Sistema Solar, y que nuestra Luna se formó por un choque entre un objeto del tamaño de Marte y la proto-Tierra en algún momento durante ese tiempo. Mucho más tarde fue el Bombardeo Tardío, en el que un gran número de cráteres de impacto fueron formados en la Luna dentro de un lapso de tiempo de sólo setenta millones de años - y, por inferencia también la Tierra, Mercurio, Venus y Marte fueron golpeados probablemente.

La mayoría de las teorías de formación planetaria no pueden explicar este período de intenso bombardeo tardío en la historia del Sistema Solar, pero Levison era parte de un equipo que en 2005 propuso el modelo de Niza, un modelo que sugiere que el Bombardeo Tardío se activó cuando los planetas gigantes - que se formaron en una configuración más compacta - emigraron rápidamente lejos el uno del otro dejando un disco de pequeños "planetesimales" que se desestabilizaron con las nuevas órbitas e inmigraron hacia el Sistema Solar interior.
En otras palabras, el modelo de Niza se refiere a la migración planetaria de los gigantes gaseosos del Sistema Solar a partir de una configuración inicial más compacta hacia sus posiciones actuales, mucho después de la disipación del disco protoplanetario de gas. Es una hipótesis diferente de los modelos anteriores sobre la formación del Sistema Solar. Esta migración planetaria se utiliza en simulaciones dinámicas del Sistema Solar para explicar sucesos históricos como el Bombardeo intenso tardío, la formación de la nube de Oort, y la existencia de regiones con cuerpos menores como el cinturón de Kuiper, los troyanos de Júpiter y Neptuno, y numerosos objetos transneptunianos resonantes con Neptuno. El hecho que se puedan reproducir muchas de las características del Sistema Solar hace que sea aceptada ampliamente como el modelo actual más real de la evolución inicial del Sistema Solar, aunque todavía no es aceptada por todos los científicos planetarios.


"Las perturbaciones de los pequeños objetos rocosos o cubiertos de hielo que rodean un objeto más grande puede causar que el objeto más grande migre a lo largo del disco", dijo Minton. "Cada vez que estos planetesimales encuentran un objeto más grande, causan un pequeño empujón en la posición del objeto más grande. Una suma de estos desequilibrios si puede causar una gran migración."
Minton y Levison han estado aplicando la misma física de la migración planetesimal dirigida a la formación de los planetas terrestres.
"En el caso de Marte, imaginar estos embriones planetarios ubicados en la zona entre la Tierra y Venus", dijo Minton. "Entonces tenemos un embrión del tamaño de Marte que comenzaría a migrar debido a la migración planetesimal impulsada quedando varado lejos del material que podría acretar para su crecimiento."
Por lo tanto el crecimiento de Marte se estancó en su tamaño actual, ya que emigró lejos de los materiales de construcción de los planetas.
Minton dijo que sus simulaciones concuerdan con esta teoría.
Además esta migración marciana ofrece una explicación al Bombardeo Tardío al influir gravitatoriamente sobre otros cuerpos más pequeños, los Marstinis, en su camino expulsándolos hacia el interior del Sistema Solar.
Este no sería el único caso observado en el Sistema Solar. Minton cree que lo mismo ocurrió en el Sistema Solar exterior. Este fenómeno también sería el responsable de la órbita de Plutón. "Creemos que Plutón fue recogido en realidad en la resonancia 3:2 con Neptuno cuando el planeta emigró, y es por eso que Plutón y los otros "plutinos" están viviendo en estas resonancias con Neptuno. " La resonancia 3:2 quiere decir que por cada 3 vueltas que Plutón da alrededor del Sol, Neptuno da dos. También hay dos plutinos que están atrapados en una resonancia 1:2 con Neptuno, y que se encuentran hacia el borde exterior del cinturón de Kuiper. Sería como si en su migración, Neptuno hubiera barrido a todos los objetos con los que se hubiera topado.
Pero lo interesante de los Marstinis, comenta Minton, es que una resonancia 3:2 con Marte es en realidad una zona muy inestable.
"En realidad, en esa zona existía una resonancia con Saturno en el momento del Bombardeo Tardío, ya que este planeta se encontraba en una posición diferente de la actual. Cuando los planetas gigantes migraron a su ubicación actual esta resonancia se volvió inestable. Así que creemos que los Marstinis que se habían mantenido estables en el periodo de transición entre el final de la formación de los planetas y el Bombardeo Tardío, de pronto, esa región se volvió inestable al cambiar su ubicación los planetas".
Entonces, ¿podría ser los Marstinis los responsables del Bombardeo Tardío? Hay otros dos argumentos que así lo avalan también.
"Tenemos razones para pensar que los objetos que chocaron contra la Luna durante el Bombardeo Tardío eran una especie de asteroides similares pero no exactamente iguales a los asteroides que tenemos ahora", dijo Minton. "Por lo tanto, hay algunos componentes químicos que se pueden investigar" . También explica la gran cantidad de impactos que sufrió la Luna.
Pero hay otras cuestiones pendientes, tales como el tiempo que duró el Bombardeo Tardío, cuando empezó, si fueron los cometas o los asteroides los responsables,... Minton dijo que una mayor exploración de la Luna debería responder a muchas de estas preguntas. Por ello, el estudio de nuestro satélite nos puede revelar la historia del Sistema Solar.
Minton presentará sus conclusiones en la próxima Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria en marzo de 2011.

Más información en el enlace.

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