Al principio de la historia del Sistema Solar, la materia que ahora son los planetas estaba en forma de gas, hielo y polvo. Esa cuestión se agrupó en trozos un poco más grandes, y estos se agruparon en trozos más grandes, etc. Una vez que alcanzan aproximadamente 1 km de tamaño, se llaman planetesimales.
Aquellos continuaron colisionando y fusionándose, y por casualidad algunos terminaron formando cuerpos más grandes, de unos 100 km de diámetro, llamados Protoplanetas. Si quieres una idea de cómo se veían, sigue ese enlace y verás una foto de uno sobreviviente, Vesta.
Los protoplanetas y los planetesimales continuaron colisionando y fusionándose, y si se juntaran suficientes de ellos, formarían un planeta.
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Entonces, después de un tiempo, hubo una población mixta de planetesimales, protoplanetas y planetas.
Ahora … ¿estás familiarizado con la idea de una asistencia por gravedad? Es cuando se envía una sonda espacial cerca de un planeta, y toma algo de energía orbital de ese planeta y la sonda se acelera. Todas las naves espaciales que han ido más allá de Júpiter han utilizado una ayuda de gravedad fuera de Júpiter para llegar a donde van.
La conservación de la energía y la Conservación del momento aseguran que, cuando la nave espacial se acelere, el planeta se desacelere. Debido a que la masa de la nave espacial es tan pequeña, el planeta no se ve afectado en ninguna medida considerable.
Pero, en los primeros días del sistema solar, cuando había muchos planetesimales y protoplanetas alrededor, representaban una cantidad razonablemente grande de masa e impulso. Entonces, si pasaran un planeta de la manera correcta, el encuentro terminaría con ambos cuerpos afectados.
Eso no tiene que significar que el cuerpo más pequeño sea lanzado hacia afuera. Si el cuerpo pequeño pasa justo por delante del grande, entonces el cuerpo pequeño orbita un poco más cerca del Sol, y el más grande se mueve un poco más lejos.
Además, los planetas se tiran unos a otros y afectan las órbitas de cada uno.
Ahora, si queremos obtener más detalles, necesitamos un grupo de científicos y un montón de computadoras grandes. Pueden configurar una simulación de una carga de planetas, protoplanetas y planetesimales, y dejar que se agite para simular 4 mil millones de años más o menos de movimiento.
Obviamente, lo que sucede depende de los supuestos iniciales y de la forma en que funcionan las simulaciones.
Uno de los ejemplos más conocidos de este tipo de trabajo es el modelo de Niza. (Es agradable, se pronuncia “sobrina”, porque se desarrolló en un observatorio cerca de la ciudad de ese nombre, en el sur de Francia).
Los aspectos más destacados de esto son:
- Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano se formaron mucho más cerca del Sol de lo que están ahora.
- Los repetidos encuentros con cuerpos más pequeños hicieron que Saturno, Neptuno y Urano se movieran hacia afuera del Sol, mientras que los cuerpos más pequeños se dispersaron hacia el Sistema Solar interior.
- Júpiter y Saturno luego entraron en una resonancia orbital, y eso obligó a Urano y Neptuno a tomar órbitas excéntricas.
- Cuando Urano y Neptuno se alejaron del Sol, se encontraron con muchos más cuerpos más pequeños, que se dispersaron por el Sistema Solar interior.
Este período fue conocido como el bombardeo pesado tardío, y representa muchos de los cráteres que vemos en la superficie de la Luna hoy. El efecto de esto en Urano y Neptuno fue circularizar sus órbitas, y se establecieron donde los vemos hoy.
Nada de esto está sujeto a prueba por observación directa. Todo depende de ejecutar simulaciones, ver lo que predicen y ver qué tan bien coincide con el Sistema Solar que podemos observar hoy. Es mucho trabajo en progreso.
Si desea leer más sobre esto, el artículo modelo de Wikipedia Nice parece un buen lugar para comenzar.
