Las inusuales características del gigante helado llevan mucho tiempo desconcertando a los científicos. Ahora, los investigadores han conseguido explicarlas
Todos los planetas del Sistema Solar giran alrededor del Sol en la misma dirección y en el mismo plano, lo que se considera como un vestigio de la forma en que nació nuestro sistema planetario, a partir de un disco giratorio de gas y polvo. La mayoría de los planetas, además, también rotan sobre su eje en idéntica dirección, con sus polos orientados perpendicularmente al plano de rotación. Urano, sin embargo, escapa a esta regla, y muestra una inclinación única de 98 grados. ¿Cómo es posible tanta diferencia?
Tratemos ahora de visualizar la esfera celeste. Para hacerlo, basta con alzar la vista al cielo nocturno e imaginar que todas las estrellas que podemos ver están «pintadas» en el interior de una enorme esfera que abarca todo el Sistema Solar. A medida que la Tierra se mueve dentro de la esfera, las estrellas también parecerán moverse y ascender.
Durante su órbita alrededor del Sol, Urano mantiene sus polos apuntando a puntos fijos en relación con esa esfera, por lo que, desde la Tierra, parece estar girando y tambaleándose. Urano también tiene un sistema de anillos, como los de Saturno, y la compañía de 27 lunas que orbitan el planeta alrededor de su ecuador, lunas que también aparecen «volcadas».
Un choque entre planetas
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Shigeru Ida, del Instituto de Tecnología de Tokio, acaba de explicar cómo surgió el inusual conjunto de propiedades de Urano. El estudio, recién publicado en Nature Astronomy, sugiere que al principio de la historia del Sistema Solar, Urano recibió el impacto de un «pequeño» planeta helado. Su masa era de entre una y tres veces la de la Tierra y la colisión «tumbó» al planeta gigante, dejando sus lunas y anillos como pruebas de la colisión.
Los investigadores llegaron a esta conclusión mientras trabajaban en una simulación informática de la formación de lunas alrededor de planetas helados. La mayor parte de los mundos del Sistema Solar poseen lunas, que exhiben toda una colección de diferentes tamaños, órbitas, composiciones y otras propiedades que ayudan a los científicos a comprender cómo se formaron.
Por ejemplo, existen fuertes evidencias de que la única luna de la Tierra se formó cuando un cuerpo rocoso del tamaño de Marte chocó contra ella hace casi 4.500 millones de años. La idea ha servido para aclarar muchos aspectos de la luna, su composición y la forma en que orbita nuestro planeta.
La era de los impactos
Este tipo de enormes impactos eran más comunes cuando el Sistema Solar era joven, y costituyen un capítulo importante sobre el modo en que se formaron los planetas. Sin embargo, y debido a su lejanía del Sol, Urano debió de experimentar colisiones muy distintas de las que tuvo que sufrir la Tierra.
Dado que nuestro planeta se formó mucho más cerca que el Sol, donde el ambiente era más cálido, está formado principalmente por lo que los científicos llaman elementos «no volátiles», lo que significa que es sólido y rocoso. Al contrario, los planetas externos suelen estar compuestos, en gran medida, por «elementos volátiles», como el agua o el amoniaco, que en la Tierra serían líquidos pero que con las temperaturas y presiones de un planeta gigante y muy alejado del Sol están congelados en forma de hielo.
Según Ida y sus colegas, los impactos gigantes en mundos helados distantes serían completamente distintos de los que se producen en planetas rocosos. Debido a que la temperatura a la que se forma el hielo de agua es baja, tanto los escombros de impacto de Urano como los de su impactador de hielo se habrían evaporado durante la colisión.
Tumbado y con lunas
Por eso, un cuerpo muy grande y masivo fue capaz de inclinar el planeta gigante, darle un rápido periodo de rotación (el día de Urano dura 17 horas) y el material sobrante de la colisión permaneció en estado gaseoso. Después, Urano «recolectó» la mayoría de las sobras, con las que formó sus pequeñas lunas actuales. El modelo de Ida reproduce a la perfección la configuración actual de los satélites del planeta gigante.
En palabras del propio Ida, «este modelo es el primero en explicar la configuración del sistema lunar de Urano, y puede ayudar a explicar las configuraciones de otros planetas helados de nuestro Sistema Solar, como Neptuno. Más allá de esto, los astrónomos han descubierto ya miles de planetas alrededor de otras estrellas, los llamados exoplanetas, y las observaciones sugieren que muchos de ellos, los conocidos como ‘supertierras’, pueden estar formados en gran parte de hielo de agua, por lo que el modelo también puede aplicarse en ellos».
