El nacimiento de Júpiter fue un caos de rocas fundidas: así hemos conseguido ponerle fecha por primera vez

Desde hace décadas, los científicos se han preguntado por el origen de los cóndrulos, unas misteriosas esférulas de silicatos de tamaño milimétrico que forman el componente principal de la mayoría de los meteoritos que caen a la Tierra. Son, en esencia, los ladrillos fundamentales de los asteroides y, por extensión, de los planetas. Ahora, un estudio publicado en Scientific Reports por Sin-iti Sirono y Diego Turrini propone una solución elegante y violenta: su formación fue un efecto secundario directo del nacimiento de Júpiter.

El enigma de las gotas cósmicas. Dentro de los meteoritos más primitivos que llegan a la Tierra, encontramos unas diminutas esferas de material roco, de entre 0,1 y 2 milímetros, llamadas cóndrulos. Estas partículas son increíblemente abundantes, llegando a constituir más de 80% de algunos meteoritos, lo que sugiere que se formaron en un proceso masivo y fundamental en los albores del sistema solar. Los científicos los consideran los componentes básicos a partir de los cuales se formaron los planetas rocosos, incluida la Tierra.

El misterio de cómo se formaron. El problema es que, hasta ahora, nadie había logrado explicar de forma convincente cómo se formaron. Los análisis indican que los cóndrulos fueron gotas de roca fundida que se enfriaron a un ritmo muy concreto, de entre 10 y 1000 kelvins por hora. El misterio radica en qué proceso pudo fundir roca a escala masiva en el frío espacio y luego dispersarla por todo el espacio.

Júpiter, el culpable de la carambola cósmica. Aquí es donde entra la importancia de este reciente estudio científico. Mediante complejas simulaciones numéricas, los investigadores han demostrado que el nacimiento del planeta más grande de nuestro sistema solar fue un evento cataclismo que desató el caos.

A medida que el joven Júpiter crecía y su gravedad se volvía inmensa, empezó a actuar como un tirachinas cósmico, perturbando las órbitas de los planetesimales (cuerpos rocosos de cientos de kilómetros) que son precursores de los planetas y que le rodeaban.

Júpiter como origen de meteoritos. El modelo revela que Júpiter lanzó a enormes velocidades (más de 2 km/s) a los planetesimales ricos en volátiles (como hielo de agua) que se encontraban en las frías regiones exteriores del sistema solar. Estos proyectiles helados fueron catapultados hacia el sistema solar interior, donde impactaron contra los planetesimales rocosos y secos que allí residían.

El vapor de agua como ingrediente secreto. Aquí es donde reside el núcleo del descubrimiento. Las simulaciones de impacto muestran lo que ocurría en estas colisiones de alta velocidad, destacando la fusión instantánea, ya que durante el choque se generaba una enorme cantidad de silicato fundido.

También se detectó una expansión explosiva, haciendo que el hielo contenido en el planetesimal impactor no se derretía, sino que se vaporizaba instantáneamente por el calor, creando una gigantesca nube de gas en rápida expansión. Por último, esta explosión de gas actuó como un spray cósmico, dispersando la roca fundida en incontables gotas diminutas. Al mismo tiempo, la propia expansión del gas enfriaba estas gotas a un ritmo que coincide perfectamente con las mediciones de los cóndrulos

Un descubrimiento que da ‘luz’ al espacio. Este mecanismo explica por primera vez tanto el tamaño milimétrico de los cóndrulos como su particular velocidad de enfriamiento, dos características que habían sido muy difíciles de reconciliar en modelos anteriores.

La partida de nacimiento de Júpiter. La consecuencia más fascinante de este modelo es que nos permite, por primera vez, datar el nacimiento de Júpiter con gran precisión. Los científicos saben, gracias a la datación de meteoritos, que el pico de formación de cóndrulos ocurrió aproximadamente 1,8 millones de años después de la aparición de los primeros sólidos del sistema solar, conocidos como CAIs.

Las simulaciones de Sirono y Turrini muestran que la producción de roca fundida —y, por tanto, de cóndrulos— se dispara justo en el momento en que Júpiter entra en su fase de «acreción de gas desbocada», es decir, su principal estirón de crecimiento. Al conectar ambos eventos, se puede concluir que Júpiter nació (comenzó su fase de crecimiento principal) unos 1,8 millones de años después del inicio del sistema solar.

Una conclusión que resuelve varios enigmas. Este hallazgo no solo resuelve un viejo misterio sobre nuestros orígenes, sino que también nos proporciona un reloj para calibrar los eventos que dieron forma a nuestro vecindario cósmico. La formación de los «ladrillos» de la Tierra no fue un proceso tranquilo, sino una consecuencia directa del nacimiento violento y caótico de su gigantesco vecino.

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El nacimiento de Júpiter fue un caos de rocas fundidas: así hemos conseguido ponerle fecha por primera vez

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José A. Lizana

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