El beso que unió a Plutón con su luna Caronte redefinió las teorías sobre colisiones cósmicas

Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo cómo Caronte, una luna tan grande, llegó a orbitar Plutón. Una nueva simulación sugiere cómo acabó allí.

Hace unos 4.500 millones de años, al planeta enano Plutón se le unió de repente una compañera. Durante un brevísimo periodo --quizá solo horas-- bailaron como si estuvieran tomados del brazo antes de separarse suavemente, una vuelta de danza que hizo que Plutón y su quinteto de lunas orbiten juntos alrededor del Sol.

Un artículo publicado el lunes en la revista Nature Geoscience describe una posible secuencia de acontecimientos que podría explicar lo que sucedió.

“La razón por la que Plutón y Caronte son tan interesantes es porque Caronte tiene un 50 por ciento del tamaño de Plutón”, dijo Adeene Denton, científica planetaria de la Universidad de Arizona, quien dirigió el trabajo. “El único sistema comparable es la Tierra y su luna”.

Caronte tiene unos 1.200 kilómetros de diámetro, mientras que Plutón tiene casi 2.400 kilómetros de diámetro. Esa proporción de tamaños sugiere que varias hipótesis convencionales que explican cómo se forman las lunas son improbables, incluidas las teorías de que Caronte se formó a partir de escombros alrededor de Plutón o fue capturado por su atracción gravitatoria. ¿Podría explicarse la existencia de Caronte por el tipo de colisión que se cree que formó la luna de la Tierra?

Los tamaños de Plutón y Caronte dificultaron la comprensión de cómo es que “no se fusionaron como dos manchas de líquido”, el resultado más probable de un escenario explosivo de este tipo, dijo Erik Asphaug, también científico planetario de la Universidad de Arizona y coautor del artículo.

Plutón y Caronte están en una región del sistema solar exterior, más allá de Neptuno, denominada cinturón de Kuiper, por lo que son muy rocosos y helados. Al incluir estas propiedades en su modelo, el equipo de investigación ideó un escenario en el que los dos cuerpos colisionaban y quedaban atrapados sin fusionarse.

Si Caronte chocó contra Plutón a una velocidad relativamente tranquila de unos 3.000 kilómetros por hora --10 veces más lenta que la del impacto de formación de la luna de la Tierra--, los dos habrían permanecido en contacto durante unas 10 horas antes de separarse gradualmente, pero permaneciendo juntos. Los investigadores describieron este encuentro como un “beso y captura”.

La dureza de los dos cuerpos impidió que se separaran, dijo Denton.

Plutón habría estado girando una vez cada tres horas en aquel momento (la duración de un día en Plutón hoy es de unas 150 horas), por lo que los dos habrían girado tres veces mientras estuvieron unidos. El momento angular del Plutón giratorio habría empujado a Caronte lentamente, pero, sobre todo, lo habría dejado atrapado en la órbita de Plutón.

Bill McKinnon, científico planetario de la Universidad de Washington en San Luis, dijo que esa hipótesis “tiene sentido”, debido al gran número de objetos que se cree que vagaban a la deriva por el cinturón de Kuiper en el sistema solar primitivo. “La captura por colisión es probablemente un proceso común”, dijo, ya que se cree que también existen muchos otros grandes objetos binarios en el cinturón de Kuiper.

El impacto habría implicado que “básicamente toda la superficie de Plutón resurgiera”, dijo Denton, y que Caronte le cediera la mayor parte del hielo de su superficie a su compañero. “El impacto supone un reinicio geológico del sistema”, añadió.

También podría haber originado la formación de las otras cuatro lunas conocidas de Plutón --Nix, Estigia, Cerbero e Hidra--, que son diminutas en comparación con Caronte y se vislumbraron cuando la nave New Horizons de la NASA pasó volando junto a Plutón en 2015.

El modelo del equipo podría ofrecer una nueva explicación de cómo algunas lunas acaban orbitando otros mundos. “Añade un nuevo giro a la física”, dijo Asphaug. “Hemos tenido la idea de que la fuerza no importa en las colisiones. Tenemos que revisar esa suposición, incluso para la formación de nuestra luna”.

Estudiar Plutón con más detalle podría decirnos si su danza cósmica tuvo lugar realmente, aunque es probable que pase mucho tiempo antes de que otra nave espacial visite el planeta enano.

“Si Caronte depositó parte de su roca en Plutón, se podría ver en los datos gravitatorios”, dijo Denton. “Desgraciadamente, tendríamos que volver a Plutón para comprobarlo”.

©The New York Times 2024