¿Por qué Saturno no orbita a Júpiter?

Para que Júpiter capture Saturno, Saturno tendría que acercarse lo suficiente como para que la atracción gravitacional de Júpiter excediera la atracción gravitacional del Sol.

Hay una ecuación que podemos usar para calcular el tamaño de la esfera alrededor de Júpiter (o cualquier objeto grande) en el que será la influencia dominante. Se llama Hill Sphere. La esfera Hill define la zona en la que el planeta domina los satélites. La formula es:

Dónde:

r = radio de la esfera

a = eje semi-mayor de la órbita del planeta wrt el Sol

e = excentricidad de la órbita

m = masa del planeta

M = masa de sol

Al conectar los valores de Júpiter, obtenemos un radio de esfera de Hill / Roche de 52,3 millones de km. Lo más cerca que se encuentran Júpiter y Saturno es de unos 655 millones de kilómetros. Entonces, Saturno, en su punto más cercano, está 12.5 veces más lejos para estar bajo la influencia * de Júpiter en lugar del Sol.

* eso no quiere decir que no se influyan entre sí. Ambos solían estar mucho más cerca del Sol y sus interacciones entre ellos les permitieron moverse hacia afuera.

Supongo que estás pensando que debería, porque Júpiter es la cosa más grande más cercana.

Bueno, permítanme mencionar solo dos razones por las que eso no es así:

  1. Así no es como funciona la gravedad. La gravedad se extiende infinitamente lejos de cada objeto. Entonces, todas las cosas sienten el tirón de todas las demás cosas. El sol está mucho más lejos que Júpiter de Saturno, pero también es mucho más pesado. Ambas gravedades se mezclan. Siente el tirón de la Tierra también, y cualquier otro objeto. Todos se mezclan. Y cada planeta funciona de la manera que “la mezcla” dice que debería ir.
  2. Así no fue como comenzó el sistema solar. Una vez que los objetos comienzan a moverse de una manera particular, la inercia dice que continuarán moviéndose de esa manera a menos que encuentren resistencia. Todo el sistema solar comenzó como una nube gigante que gira lentamente. La rotación causó que la nube se aplanase, pareciéndose mucho a un huracán desde arriba. La gravedad de todos los elementos de la nube causó el colapso de la gran nube sobre sí misma. La mayoría de las cosas de la nube se concentraron en el medio, formando el Sol. Las otras cosas de la nube en ese momento todavía estaban ocupadas girando hacia adentro, como el agua hacia el desagüe, aumentando la masa del Sol cada vez que algo se sumergía en él. Mientras tanto, las partes restantes de la nube que aún no se habían hundido en el sol también se agruparon sobre sí mismas, formando planetas. ¡Al principio probablemente había cientos de planetas! Algunos se sumergieron en el sol, otros se sumergieron entre sí y se hicieron realmente grandes, como Júpiter y Saturno. Pero todo este colapso se diluyó en la nube, dejando solo los grandes planetas esféricos y casi solo se aspira entre ellos. La física dice que si el “material de la nube” desaparece, los planetas dejan de girar hacia adentro y simplemente continúan orbitando al Sol, yendo de lado en círculos casi perfectos. Porque toda resistencia desapareció. Como mencioné anteriormente, una vez que algo comienza a moverse de una manera particular, la inercia dice que continuará moviéndose de esa manera a menos que encuentre resistencia. Y en el momento en que la nube desapareció por completo, iban en círculos casi perfectos alrededor del desagüe. Luego se quedaron así durante unos 4.600 millones de años hasta hoy.

¡Pero debo agregar que, de hecho, Saturno casi quiere “orbitar” a Júpiter un poco …!

Tienen órbitas ligeramente diferentes alrededor del sol, por lo que a veces Júpiter hace un recorrido “cerca” de Saturno, y cada vez que lo hace, ¡Saturno se mueve un poco! El meneo es causado por el intenso tirón de Júpiter. Pero luego Júpiter avanza rápidamente, abandonando el vecindario de Saturno antes de que tenga la oportunidad de alterar seriamente la forma en que se desarrolla Saturno, y el tirón se desvanece. Esto deja a Saturno para enfocarse libremente en el tirón del Sol, que está allí todos los días de cada mes durante otros 20 años hasta que Júpiter hace otro recorrido.