Júpiter no es solo el planeta más grande del sistema solar, sino que también es el más antiguo. Así lo ha determinado un grupo de científicos de la Universidad de Münster (Alemania) y del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (Estados Unidos), después de analizar isótopos de molibdeno y tungsteno contenidos en diversos meteoritos. Sus resultados, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, han permitido estimar la edad de Júpiter, que podría haberse empezado a formar un millón de años después del nacimiento del sistema solar.
"No tenemos muestras de Júpiter, en comparación con lo que ocurre con otros cuerpos como la Tierra, Marte, la Luna y los asteroides", explica Thomas Kruijer, líder del trabajo. Su equipo utilizó fragmentos de asteroides procedentes del cinturón que hay entre Marte y Júpiter para inferir la edad del gigante gaseoso. Así pudieron comprobar que el planeta comenzó a formarse un millón de años después de la creación del sistema solar, que ocurrió hace aproximadamente 4.600 millones de años. Según su investigación, Júpiter creció en ese período de tiempo hasta alcanzar un tamaño veinte veces superior al de la Tierra.
Este rápido auge se ralentizó posteriormente, ya que en los 3-4 millones de años siguientes, el gigante gaseoso llegó a tener unas dimensiones cincuenta veces mayores a las de nuestro planeta; mientras que en la actualidad, según datos de la NASA, cuenta con un volumen 1.300 veces superior al de la Tierra. "Aunque Júpiter es muy masivo, creció extremadamente rápido en menos de cuatro millones de años. Los modelos teóricos predecían un incremento tan veloz, pero las predicciones que había eran bastante inciertas", asegura Kruijer.
Un escudo que evitó las supertierras
El análisis de los isótopos reveló que los meteoritos procedían de dos reservorios nebulares diferentes, que coexistieron hace millones de años pero que se mantuvieron separados entre 1 millón y 3-4 millones de años después de que naciera el sistema solar. "El mecanismo más plausible para explicar esta eficiente separación es la formación de Júpiter, que abrió un hueco en el disco de gas y polvo evitando el intercambio de material entre ambos reservorios", afirma Kruijer. Los fragmentos de meteoritos estudiados procedían de regiones diferentes del sistema solar, una dentro de la órbita del gigante gaseoso y otra situada más allá de Júpiter. La composición de los isótopos ha servido, según los científicos, como 'huella genética' para deducir las relaciones entre las distintas muestras.
Los autores sugieren además que el nacimiento tan temprano del gigante gaseoso evitó la formación de supertierras en el seno de nuestro vecindario cósmico. El crecimiento de Júpiter, según la investigación, posibilitó la dispersión de asteroides enriquecidos en agua, que podrían haber sido la fuente a partir de la que se nutrió la Tierra. Sin embargo, la rápida formación del gigante gaseoso evitó que se incorporase más material sólido a la zona interior del sistema solar, lo que explicaría por qué Marte es tan pequeño o por qué no existen supertierras. "Esto cambiará dramáticamente nuestra visión sobre la historia temprana del sistema solar", apunta Thorsten Kleine, otro de los autores del estudio.
"Hay muchos modelos que explican dónde y cómo nació Júpiter, aunque muchos sitúan la edad del gigante gaseoso en el rango estimado ahora, que no es un resultado completamente novedoso", comenta a Hipertextual Amy Simon, investigadora del Goddard Space Flight Center de la NASA, que no ha participado en el trabajo publicado en la revista PNAS. Sin embargo, a su juicio, se necesitan más datos de múltiples objetos del sistema solar para comprender el escenario exacto en el que se formaron los planetas. Más optimista se muestra Alessandro Morbidelli, director del Observatorio de Niza, que explica por correo a este medio que está "muy emocionado" por los resultados, ya que confirman una hipótesis anterior planteada por su equipo en un artículo publicado en Nature. En opinión del astrónomo, los resultados prueban que los asteroides se formaron en lugares diferentes y luego se situaron en la misma región del sistema solar. "Como propusimos nosotros, la formación de Júpiter supuso que actuara como barrera favoreciendo el depósito de materiales de manera separada", aclara.
Entender el origen de los planetas
Desde el siglo XVIII, los científicos han postulado diversas teorías sobre cómo se formaron los planetas. Si pudiéramos volver la vista atrás 4.600 millones de años, cuando nuestro Sol apenas era una joven estrella, seríamos capaces de observar una nube de gas y polvo que giraba muy lentamente alrededor del astro. Al igual que sucede con las pelusas de polvo, los minúsculos granos que flotaban en la nebulosa primigenia se fueron agregando poco a poco formando núcleos sólidos a partir de los cuales nacieron los diferentes planetas del sistema solar. Según esta hipótesis, conocida como modelo de acreción del núcleo, los diferentes agregados fueron capturando el material que había a su alrededor empujados por la fuerza de la gravedad.
Los resultados publicados en la revista PNAS sugieren que la formación de Júpiter terminó antes de que la nube de gas y polvo del sistema solar primigenio desapareciese por completo. Este escenario apoyaría, según los autores, el modelo de acreción del núcleo para explicar el origen de los planetas, que se opone al modelo de inestabilidad de disco. Esta segunda hipótesis, que también se conoce como inestabilidad gravitatoria, plantea que la aglomeración de material sólido sucede por las turbulencias esporádicas, según explican desde la Asociación Astronómica de Madrid.
La segunda hipótesis era hasta ahora el modelo favorito para justificar el nacimiento de Júpiter, ya que como explica el astrofísico Daniel Marín, encaja con el crecimiento rápido que experimentó el gigante gaseoso. El debate sobre las dos teorías, sin embargo, continuará hasta que conozcamos en detalle el interior de Júpiter, un objetivo que persigue la misión Juno de la NASA. En función de cómo sea el 'corazón' del gigante gaseoso, los científicos podrán saber qué etapas siguió el planeta durante su formación y así comprender un poco mejor la historia y la evolución del sistema solar.