Júpiter nació solo 1,8 millones después del sistema solar

Investigadores han datado el nacimiento de Júpiter en 1,8 millones de años después del inicio del sistema solar, simulando cómo se comportaron pequeñas partículas preservadas hasta hoy metotorios.

Hace cuatro mil quinientos millones de años, Júpiter alcanzó rápidamente su enorme tamaño. Su poderosa atracción gravitatoria alteró las órbitas de pequeños cuerpos rocosos y helados similares a los asteroides y cometas modernos, llamados planetesimales. Esto provocó que chocaran entre sí a velocidades tan altas que las rocas y el polvo que contenían se fundieron al impactar, creando gotitas flotantes de roca fundida, o cóndrulos, que encontramos preservadas en los meteoritos actuales.

Ahora, investigadores de la Universidad de Nagoya (Japón) y del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF) han determinado por primera vez cómo se formaron estas gotitas y han datado con precisión la formación de Júpiter basándose en sus hallazgos.

Su estudio, publicado en Scientific Reports, muestra cómo las características de los cóndrulos, en particular su tamaño y la velocidad a la que se enfriaron en el espacio, están determinadas por el agua contenida en los planetesimales que impactaron. Esto explica lo que observamos en muestras de meteoritos y demuestra que la formación de los cóndrulos fue resultado de la formación de planetas.

Los cóndrulos, pequeñas esferas de aproximadamente 0,1 a 2 milímetros de ancho, se incorporaron a los asteroides durante la formación del sistema solar. Miles de millones de años después, fragmentos de estos asteroides se desprendieron y cayeron a la Tierra en forma de meteoritos. La forma en que los cóndrulos adquirieron su forma redonda ha intrigado a los científicos durante décadas.

"Cuando los planetesimales colisionaron entre sí, el agua se vaporizó instantáneamente en vapor en expansión. Esto actuó como pequeñas explosiones y desintegró la roca de silicato fundida en las diminutas gotas que vemos hoy en los meteoritos", explicó el coautor principal, el profesor Sin-iti Sirono, de la Escuela de Posgrado de Ciencias de la Tierra y Ambientales de la Universidad de Nagoya.

"Las teorías de formación anteriores no podían explicar las características de los cóndrulos sin requerir condiciones muy específicas, mientras que este modelo requiere condiciones que se dieron de forma natural en el sistema solar primitivo cuando nació Júpiter".

Los investigadores desarrollaron simulaciones por computadora del crecimiento de Júpiter y rastrearon cómo su gravedad causó colisiones a alta velocidad entre planetesimales rocosos y ricos en agua en el sistema solar primitivo.

"Comparamos las características y la abundancia de cóndrulos simulados con datos de meteoritos y descubrimos que el modelo generó cóndrulos realistas de forma espontánea. El modelo también muestra que la producción de cóndrulos coincide con la intensa acumulación de gas nebular de Júpiter para alcanzar su enorme tamaño. Dado que los datos de meteoritos indican que el pico de formación de cóndrulos tuvo lugar 1,8 millones de años después del inicio del sistema solar, este es también el momento del nacimiento de Júpiter", declaró el Dr. Diego Turrini, coautor principal e investigador principal del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF).

Este estudio proporciona una visión más clara de cómo se formó nuestro sistema solar. Sin embargo, según los autores, la producción de cóndrulos iniciada por la formación de Júpiter es demasiado breve para explicar por qué encontramos cóndrulos de edades tan diferentes en meteoritos. La explicación más probable es que otros planetas gigantes como Saturno también desencadenaron la formación de cóndrulos al nacer.

Al estudiar cóndrulos de diferentes edades, los científicos pueden rastrear el orden de nacimiento de los planetas y comprender cómo se desarrolló nuestro sistema solar a lo largo del tiempo.

La investigación también sugiere que estos procesos violentos de formación de planetas pueden ocurrir alrededor de otras estrellas y ofrece información sobre cómo se desarrollaron otros sistemas planetarios.