Los planetesimales y el origen de la inclinación de la Luna
2/12/2015 de Observatorire Côte d’Azur / Nature
Actualmente la Luna gira alrededor d la Tierra siguiendo una trayectoria inclinada unos 5 grados respecto a la de nuestro planeta alrededor del Sol. Pero por lo que sabemos la Luna se formó a partir de un disco de escombros situado en el plano ecuatorial de la Tierra. Así que por definición, la inclinación de la trayectoria lunar debería de ser nula. El hecho de que no lo sea plantea el conocido como «problema de la inclinación lunar».
En un artículo publicado en la revista Nature, dos investigadores del Observatorio de la Costa Azul de Niza, Kaveh Pahlevan y Alessandro Morbidelli, proponen una solución a este problema. La gran inclinación lunar sería debida a una serie de encuentros próximos de la pareja formada por la Tierra y la Luna con grandes cuerpos rocosos (conocidos como planetesimales) que constituyen los restos de la formación de los planetas telúricos (o rocosos), que también se formaron en el Sistema Solar interior. Los encuentros entre cuerpos de masas no despreciables pudieron producir fuertes perturbaciones gravitacionales que en ciertos casos pudieron tener el efecto de aumentar («excitar» en términos científicos) la inclinación de las trayectorias de los cuerpos involucrados.
Las simulaciones de Pahlevan y Morbidelli muestran que el periodo más favorable para la excitación de la inclinación lunar por las perturbaciones fue la fase de unos diez millones de años después de la formación de la Luna. Esta excitación fue resultado de dos efectos que competían. Por una parte, la Luna se alejaba rápidamente de la Tierra en comparación con su distancia inicial de formación de unos 20 000 km (ahora la Luna se encuentra a 38 000 km); por otra parte, el número de planetesimales dentro del Sistema Solar interior, y por tanto las perturbaciones inducidas sobre el sistemaTierra-Luna, disminuyeron rápidamente con el paso del tiempo por la tendencia de estos planetesimales a ser expulsados del Sistema Solar por perturbaciones con los planetas, o a precipitarse hacia el Sol o sobre otro planeta.
Su escenario se apoya, pues, en la existencia de planetesimales residuales después de la formación de la Luna. La existencia de una población de planetesimales que se acercó a nuestro planeta en aquella época y que a veces chocaron contra ella ha sido demostrada por la composición química del manto de la Tierra. Los estudios muestran que cerca de un 1% de la masa de la Tierra procede de colisiones con planetesimales después de la formación de la Luna. La fuerza del modelo de Pahlevan y Morbidelli reside en haber demostrado que esta misma población de planetesimales habría dado a la órbita de la Luna la inclinación que actualmente observamos.
