Formación de los planetas rocosos

Predicen sobre la formación de los planetas rocosos

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Predicen que los planetas rocoso se formaron a partir de “guijarros”
27/10/2015 de Southwest Research Institute / Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS) Early Edition

 

Southwest Research Institute scientists developed a new process in planetary formation modeling that explains the size and mass difference between the Earth and Mars. Mars is much smaller and has only 10 percent of the mass of the Earth. Conventional solar system formation models generate good analogs to Earth and Venus, but predict that Mars should be of similar-size, or even larger than Earth.

Científicos del SwRI han desarrollado un nuevo proceso en los modelos de formación planetaria que explica la diferencia en tamaño y masa entre la Tierra y Marte. Marte sólo tiene un 10 por ciento de la masa de la Tierra. Los modelo convencionales de formación del Sistema Solar predicen que Marte debería de tener un tamaño similar o mayor que el de la Tierra. Crédito:  NASA/JPL/MSSS.  

Utilizando un nuevo proceso en los modelos de formación planetaria según el cual los planetas crecen a partir de cuerpos diminutos llamados “guijarros”, científicos de Southwest Research Institute han conseguido explicar por qué Marte es mucho más pequeño que la Tierra. Este mismo proceso explica también la rápida formación de los gigantes de gas Júpiter y Saturno.

El hecho de que Marte tenga sólo un 10 por ciento de la masa de la Tierra ha sido un problema para los teóricos del Sistema Solar. En el modelo estándar de formación de planetas los objetos de tamaños parecidos se juntan y asimilan a través de un proceso llamado acreción: rocas que incorporan otras rocas, creando montañas, las montañas que se unen para formar objetos del tamaño de ciudades y así. Aunque los modelos de acreción típicos generan buenas analogías de la Tierra y Venus, predicen que Marte debería de tener un tamaño parecido o incluso ser mayor que la Tierra. Además estos modelos también sobreestiman la masa global del cinturón de asteroides.

Hal Levison y sus colaboradores Katherine Kretke, Kevin Walsh y Bill Bottke, todos del SwRI, han demostrado que la estructura del Sistema Solar interior es de hecho un resultado natural de un nuevo modelo de crecimiento de planetas. En este modelo, el polvo rápidamente crece hasta formar “guijarros” (objetos de unos pocos centímetros de diámetro) algunos de los cuales se unen por gravedad y forman objetos del tamaño de asteroides. Bajo las condiciones adecuadas estos asteroides primordiales pueden alimentarse de forma eficiente de los guijarros sobrantes ya que el arrastre aerodinámico los empuja a ponerse en órbita, precipitándose en espiral y fundiéndose con el cuerpo planetario en crecimiento. Esto permite que ciertos asteroides alcancen el tamaño de planetas en escalas de tiempo relativamente cortas.

Sin embargo, estos nuevos modelos señalan que no todos los asteroides primordiales  se encuentran igual de bien posicionados para acretar guijarros y crecer. Por ejemplo, un objeto del tamaño de Ceres (de unos 1000 km de diámetro) que es el mayor asteroide del cinturón de asteroides, habría crecido muy rápidamente cerca de la posición que actualmente ocupa la Tierra. Pero no habría sido capaz de crecer eficientemente cerca de la posición actual de Marte o más lejos ya que el arrastre aerodinámico es demasiado débil para se produzca la captura de guijarros. “Esto significa que muy pocos guijarros colisionan con objetos cerca de la posición actual de Marte. Eso proporciona una explicación natural de por qué es tan pequeño”, comenta Kretke. “El único lugar donde el crecimiento fue eficiente es cerca de las posiciones actuales de Venus y la Tierra”.

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