El Instituto Universitario de Francia, donde un jurado internacional valora la calidad de las investigaciones presentadas, aceptó su proyecto para comprender mejor la formación de planetas gigantes y sus satélites como parte de la búsqueda de un mundo habitable que orbita otra estrella diferente al Sol. Por ello, Aurélien Crida, del Departamento de Física y del Laboratorio de Lagrange de la Universidad de Niza “Sophia Antipolis”, se encuentra actualmente en Tenerife como profesor invitado en la XXVIII Canary Islands Winter School of Astrophysics, organizada por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). La especialidad de este investigador: la migración planetaria.

Por Elena Mora (IAC)

“Los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar –Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno- al principio no se encontraban en sus órbitas actuales, sino más agrupados.”

“El ‘modelo de Niza’ puede ser uno de los avances más importantes en nuestra comprensión de la historia y el origen del Sistema Solar”

“Los primeros exoplanetas descubiertos estaban más cerca de sus estrellas de lo que lo está Mercurio del Sol y creemos que estos planetas migraron en el disco protoplanetario durante y después de su formación.”

Pregunta: ¿Cuántos modelos existen en la actualidad para explicar el origen y la evolución del Sistema Solar?

Respuesta: Ciertamente, esta es una pregunta complicada. Grosso modo, sabemos que los planetas del Sistema Solar se formaron a partir de un disco de gas y polvo –disco protoplanetario- que rodeaba el Sol en los primeros millones de años después del nacimiento de nuestra estrella. ¿Qué ocurrió después para que esos granos de polvo microscópicos se convirtieran en planetas? Hemos hecho grandes avances en nuestra comprensión de los procesos que ha habido a lo largo del camino, pero aún no entendemos todo.

Generalmente, se considera que cuanto más lejos del Sol –aproximadamente tres veces la distancia entre él y la Tierra-, la temperatura en la nube de gas y polvo era lo suficientemente fría para que el agua se congelara y que la presencia de hielo en lugar de vapor de agua jugó un papel importante en la formación de los planetas gigantes, los que están lejos del Sol.

P: ¿En qué consiste el “modelo de Niza”?

R: El ”modelo de Niza” sugiere que después de que el gas del disco protoplanetario se disipase, los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar –Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno- no se encontraban en sus órbitas actuales, sino más agrupados. Esta configuración resultó ser inestable y en algún momento modificaron sus órbitas, lo que explica muy bien su posición orbital actual, así como el cinturón de Kuiper –cinturón de asteroides más allá de Neptuno-, la presencia de satélites irregulares alrededor de planetas gigantes, los asteroides troyanos de la órbita de Júpiter y el bombardeo de meteoritos que originó los mares lunares –manchas oscuras- que vemos hoy en día.

El “modelo de Niza” fue originalmente publicado en 2005 por los investigadores Morbidelli, Tsiganis, Gomes and Levison en la revista Nature y fue desarrollado mientras trabajan en el Observatorio de Niza, de ahí su nombre.

P: Algunas observaciones indican que los exoplanetas gigantes gaseosos están cercanos a su estrella. ¿Por qué ocurre esto?

R: Muy buena pregunta. Como he dicho anteriormente, se espera que los planetas gigantes gaseosos se formen lejos de sus estrellas. Sin embargo, los primeros exoplanetas descubiertos estaban más cerca de ellas de lo que lo está Mercurio del Sol y creemos que estos planetas migraron en el disco protoplanetario durante y después de su formación. Justamente, mi línea de investigación se centra en la migración planetaria.

P: ¿Podría explicar en qué consiste?

R: Es el proceso que provoca que un planeta cambie su órbita debido a interacciones gravitatorias con el disco de gas donde se formó. Es la explicación más aceptada para los júpiters calientes que se han observado con órbitas muy cortas, ya que la teoría de formación planetaria también más aceptada predice que esos planetas no pueden formarse tan cerca de sus estrellas.

P: De entre todos los planetas del Sistema Solar, ¿alguno no ha seguido la evolución que predecían los modelos?

R: Más o menos, entendemos bien cómo evolucionaron todos los planetas, pero todavía quedan algunas preguntas desconcertantes. Por ejemplo: ¿por qué Urano y Neptuno están inclinados sobre su eje?, ¿por qué es tan reciente el suelo de la superficie de Venus?, ¿los anillos y satélites de Saturno se formaron recientemente o al mismo tiempo que el planeta?, ¿de dónde provienen los satélites de Marte?, ¿Mercurio tiene un núcleo líquido?

P: En su opinión, ¿cuál ha sido el descubrimiento o avance más importante que hemos conseguido en el estudio del Sistema Solar?

R: El trabajo de Aristarco de Samos, hace 23 siglos, fue fantástico: demostró que los planetas giran alrededor del Sol, en un plano –la eclíptica- y calculó el tamaño de la Tierra, la Luna y el Sol con bastante aproximación. Luego, también fue muy importante el descubrimiento de Neptuno por Le Verrier y Galle a partir de cálculos matemáticos.

Y sobre descubrimientos o avances recientes, el “modelo de Niza” puede ser uno de los avances más importantes en nuestra comprensión de la historia y el origen del Sistema Solar, aunque tampoco hay que olvidar la datación de los primeros sólidos del Sistema Solar: 4.567 millones de años, o las misiones espaciales como Rosetta o Cassini, que tantos descubrimientos han hecho… ¡Es difícil elegir solo uno!