El sol detecta planetas rebeldes que pasan. El Sol es capaz de captar tanto planetas pequeños como gigantes gaseosos del tamaño de Júpiter que se acerquen demasiado; nuestra estrella los mantiene en el borde del sistema solar.
El sistema solar es capaz de intercambiar sus valiosos planetas rebeldes con los capturados por su sistema estelar vecino Alpha Centauri. Y una nueva investigación sugiere que los mundos escapados adoptados por el sistema solar pueden orbitar alrededor de sus afueras durante miles de millones de años antes de acercarse al sol y causar potencialmente caos en el sistema solar interior.
Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que el sistema solar puede capturar objetos que pasan, como cometas y asteroides, recogiéndolos fuera de la nube de Oort, que se cree que es una capa esférica de billones de cuerpos helados en los bordes exteriores del sistema solar.
Ilustración de un planeta rebelde que orbita el sistema solar a gran distancia
Sin embargo, una nueva investigación muestra que esta “región de captura” se extiende mucho más allá de la nube de Oort, que está a unos dos años luz de la Tierra (unas 126.000 veces la distancia entre la Tierra y el Sol). El trabajo también muestra que nuestro sistema planetario es capaz de absorber cuerpos mucho más grandes que los cometas o los asteroides.
“Descubrimos que cuando los objetos son capturados en nuestro sistema solar, la distancia a la que pueden ser capturados es mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente”, dijo a Space.com Edward A. Belbruno, autor del estudio y profesor de matemáticas en la Universidad Yeshiva. “Descubrimos que los objetos que podrían capturarse se encuentran a unos 3,81 años luz de distancia, lo que está cerca del siguiente sistema estelar, el sistema Alpha Centauri”.
Aunque nuestro sistema solar no sería capaz de capturar un objeto con una masa igual o mayor que la masa del Sol, ya que esto interferiría con la influencia gravitacional del Sol, sí es capaz de recolectar planetas rebeldes con una masa que alcance el masa de Júpiter, que es mil veces menos masiva que el Sol.
Diagrama que muestra la distancia a la que nuestro sistema planetario puede recolectar planetas rebeldes. NASA/JPL-Caltech/Robert Lea
“Este es un resultado muy interesante”, continuó Belbruno.
Los planetas rebeldes son mundos que han sido expulsados de sus sistemas planetarios. Esto puede suceder cuando una estrella que pasa altera la estabilidad gravitacional de un sistema planetario o simplemente debido a perturbaciones naturales en un sistema estelar joven.
Se estima que la Vía Láctea está poblada por una gran cantidad de planetas rebeldes que flotan libremente. Nuestra galaxia puede contener hasta mil billones (10 seguidos de 14 ceros) de planetas rebeldes que fueron expulsados de sus sistemas de origen y deambulan por la Vía Láctea como huérfanos espaciales.
Si bien muchas investigaciones se han centrado en cómo podrían ser desechados los planetas rebeldes, menos investigaciones se han centrado en la posibilidad de que estos huérfanos celestiales puedan encontrar un nuevo hogar.
El dúo de científicos detrás de este estudio, incluido el ex experto de la NASA James Green, descubrió algo sorprendente en esta captura de planetas rebeldes que pasan. Green se dio cuenta de que en realidad había dos puntos gravitacionalmente estables, o “puntos de Lagrange”, en los que podía ocurrir el entrelazamiento.
“Hay dos regiones enteras, pequeños agujeros por donde pueden entrar cosas al sistema solar en estos dos puntos de Lagrange”, dijo Belbruno. “Uno apunta hacia el Centro Galáctico y el otro en dirección contraria”.
La ilustración muestra un frío planeta huérfano, cubierto de hielo debido a la ausencia de una estrella madre y que no emite luz propia. Centro de vuelos espaciales Goddard, NASA
El profesor de matemáticas apasionado por la mecánica celeste explicó que cuando los planetas rebeldes entren en el sistema solar a través de estas aberturas, primero comenzarán a moverse muy lentamente alrededor de nuestro sol, permaneciendo a unos 3,81 años luz de distancia durante unos 100 millones de años. Después de este período, comenzarán a girar en espiral hacia adentro, un proceso que puede llevar miles de millones de años.
Belbruno explicó que un factor interesante que él y Greene descubrieron sobre esta migración es que la nueva incorporación al sistema solar orbitará en un patrón llamado “curva fractal”. Es una curva matemática con una forma que sigue el mismo patrón de irregularidad a medida que aumenta de tamaño. Un ejemplo famoso de esto es el conjunto de Mandelbrot. “Se obtienen estas curvas de aspecto realmente atractivo, especialmente a medida que el objeto se acerca cada vez más al punto de captura”, explicó Belbruno.
Belbruno explicó que para capturar un planeta rebelde, el Sol necesitaría viajar a una velocidad relativamente baja de varios cientos de kilómetros por hora. Eso es muy rápido para los estándares de la Tierra, pero su velocidad de escape considerando que se han detectado objetos de masa planetaria que escapan moviéndose a velocidades superiores a 1,2 millones de millas por hora (1,9 millones de kilómetros por hora).
Las bajas velocidades de estos planetas rebeldes capturados significan que puede haber una verdadera reserva de tales objetos orbitando alrededor del Sol durante miles de millones de años (hasta a 3,81 años luz de distancia).
Una ilustración del conjunto de Mandelbrot, quizás el fractal más famoso. Wolfgang Beyer
¿Qué sucede si un planeta rebelde capturado llega al sistema solar? Pues Belbruno dijo que ese efecto dependería del tamaño y masa de ese planeta.
“Digamos que este mundo era del tamaño de Júpiter y voló hacia el sistema solar”, dijo. “La entrada de un objeto del tamaño de Júpiter en nuestro sistema solar provocaría, en cierto sentido, un cambio dramático en sus órbitas. Esto afectaría inmediatamente la dinámica del movimiento de la Tierra alrededor del Sol y definitivamente afectaría la vida en este planeta”.
“Es posible que algunos planetas del sistema solar se salgan de control”.
Por supuesto, es posible que un planeta rebelde nunca llegue al sistema solar interior. Como se mencionó anteriormente, orbitar el Sol a una distancia de 3,81 años luz acercaría un planeta rebelde capturado a Alfa Centauri, lo que podría atrapar a sus propios rebeldes y mantenerlos a raya.
“La gravedad de nuestro sistema solar es cercana a la de Alfa Centauri, por lo que esto significaría que la zona de captura de Alfa Centauri está muy cerca de la de nuestro propio sol”, dijo Belbruno. “Los dos sistemas se superponen completamente en términos de influencia gravitacional, lo que significa que mover objetos hacia adelante y hacia atrás sería muy, muy natural”.
Actualmente, el trabajo de los científicos se basa en modelos matemáticos, y Belbruno señala que, dado que los planetas rebeldes emiten poca luz, detectar uno más allá de la nube de Oort será extremadamente difícil.
Un factor útil en la búsqueda es el hecho de que Belbruno y Greene han identificado dos sitios de captura, y estos puntos de Lagrange son un lugar natural para comenzar la búsqueda de planetas huérfanos adoptados. Una búsqueda de este tipo puede estar actualmente más allá de las capacidades de la tecnología telescópica, aunque el Telescopio Espacial James Webb (JWST) podría posiblemente detectar las emisiones térmicas de un mundo así en luz infrarroja.
“Muchos objetos pueden estar allí en patrones de confinamiento, como si giraran en espiral alrededor del Sol”, concluyó Belbruno. “Una vez que lleguen, no podrán salir, incluso si entraron en el sistema solar hace 4 mil millones de años. Definitivamente es posible que ya existan planetas rebeldes capturados.