La formación de los planetas gigantes pudo crear también a los meteoritos primitivos.

Basados en nuevos cálculos, los investigadores creen ahora que la formación de Júpiter, el campeón peso pesado de los planetas del sistema solar, puede haber engendrado también algunos de los más antiguos y diminutos constituyentes de nuestro sistema, las esferas milimétricas llamadas cóndrulos.

Esta imagen utiliza colores para representar densidades altas (en rojo) y bajas (en azul) en el plano ecuatorial (medio) de un disco gravitatoriamente instable luego de 252 años de evolución a partir de un estado inicial casi uniforme. Un poderoso frente de choque (borde de la región negra) se ha formado hacia las 12 en punto, justo fuera del límite interior del disco a un radio de 2 Unidades Astronómicas. El radio total de la región que se muestra es de unas 20 AU. En el centro del disco se localiza una protoestrella de masa solar. Las partículas de polvo que rotan en dirección anti-horaria a una distancia de 2 a 3 UA embisten al frente de choque a una velocidad de más de 30.000 km/h. Crédito: Cortesía de Alan Boss, Instituto Carnegie

El estudio, llevado a cabo por los científicos teóricos Dr. Alan Boss del Instituto Carnegie y Prof. Richard H. Durisen de la Universidad de Indiana, será publicado en el número del 10 de marzo de 2005 de The Astrophysical Journal.

“El conocimiento de la causa de formación de los cóndrulos ha sido uno de los problemas más grandes en este campo por más de un siglo”, comentó Boss. “Hace tiempo que los científicos comprendieron que probablemente fue una onda de choque la responsable de generar el calor que cocinó estos componentes meteoríticos. Pero nadie pudo explicar convincentemente cómo fue que se generó hace 4.600 millones de años en la nebulosa solar esa onda de choque”.

“Estos últimos cálculos muestran que se pudo haber formado como resultado de brazos en espiral que agitaron la nebulosa solar en la órbita de Júpiter. El frente de choque se extendió hacia el interior de la nebulosa, donde el gas comprimido y la radiación calentaron las partículas de polvo cuando éstas chocaron contra el frente a velocidades de más de 30.000 kilómetros por hora, creando así a los cóndrulos”, explicó.

“Probablemente, este estudio ha eliminado el último obstáculo para la aceptación de cómo se fundieron los cóndrulos”, remarcó el científico teórico Dr. Steven Desch de la Universidad Estatal de Arizona, quien mostró hace varios años que las ondas de choque podían realizar la tarea. “Los científicos especializados en meteoritos han reconocido que las formas en que se fundieron los cóndrulos a causa de los choques son consistentes con todo lo que sabemos sobre los mismos. Pero ante la carencia de una fuente probada para estos choques, en su mayoría habían permanecido sin convencer”.

“El trabajo de Boss y Durisen demuestra que nuestra nebulosa solar primitiva experimentó los tipos correctos de choques en los momentos precisos y en los lugares adecuados como para fundir los cóndrulos. Creo que para muchos meteoroticistas el caso queda cerrado. Con la identificación de los choques nebulares como los culpables, podemos finalmente comenzar a entender lo que los cóndrulos nos dicen sobre las primeras etapas de la evolución de nuestro sistema solar”, concluyó.

“Nuestros cálculos muestran como las fuerzas gravitatorias tridimensionales asociadas con los brazos en espiral en un disco gravitatoriamente inestable a la distancia de Júpiter desde el Sol (5 veces la distancia Tierra-Sol) produciría una onda de choque en el sistema solar interior (2,5 veces la distancia Tierra-Sol, es decir, aproximadamente en el cinturón de asteroides)”, continuó Boss. “Habría calentado los agregados de polvo hasta la temperatura requerida para fundirlos y formar diminutas gotitas”.

¿Surfeando en el tubo de la nebulosa solar?. Esta es una vista lateral de una onda de choque de gas que usa colores para representar la densidad. La altura de la onda mide en su punto más alto la mitad de la distancia Tierra-Sol. El gas es lanzado hacia arriba mientras se introduce en un brazo espiral de la nebulosa, luego se enrosca y choca en retroceso. Las flechas negras muestran la dirección del flujo de gas. En forma muy similar al de las olas oceánicas, a medida que la onda se rompe forma un tubo. En este caso, el “tubo” mide casi mil diámetros terrestres de ancho.

Durisen y su grupo de investigación en Indiana han realizado en forma independiente cálculos de discos gravitatoriamente inestables que también apoyan esta idea.

Si bien Boss es un reconocido proponente de la formación rápida de los planetas gaseosos gigantes por el proceso de inestabilidad del disco, el mismo argumento para la formación de cóndrulos funciona para el proceso más lento de acreción de núcleo.

Para que Júpiter pudiera ser creado por cualquiera de los dos procesos, la nebulosa solar debió ser, al menos marginalmente, gravitatoriamente inestable, de modo que habría desarrollado prontamente brazos espirales y se habría parecido a una galaxia espiral.

Una vez que Júpiter se formó por cualquiera de los mecanismos, habría continuado impulsando frentes de choque a distancias asteroidales, por lo menos mientras la nebulosa solar continuara presente. En ambos casos, los cóndrulos se habrían formado en épocas muy tempranas, y continuaron formándose por algunos millones de años, hasta que la nebulosa solar desapareció. Los cóndrulos tardíos fueron la última sonrisa del Gato de Chesire que creó nuestro sistema planetario.

La investigación de Boss está financiada en parte por el Programa de Geología y Geofísica Planetaria de la NASA y por el Programa de Orígenes de Sistemas Solares de la NASA. Los cálculos fueron realizados por el Carnegie Alpha Cluster, cuya adquisición fue financiada parcialmente por el Programa de Instrumentación de Grandes Investigaciones de la Fundación Nacional de Ciencia. La investigación de Durisen también fue apoyada en parte por el Programa de Orígenes de Sistemas Solares de la NASA.

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Web Site: Universe Today
Artículo: “Giant Planets Created Primitive Meteorites ”
Fecha: Marzo 03, 2005

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Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán

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