Júpiter, la relevancia o irrelevancia de un dios

Si tuviera que elegir un dios para creer en él me decantaría por Júpiter. Dios de dioses, se encargó de «retirar» a su papi, se transformaba en águila, toro o rayo de luz para preñar a encantadoras mortales, regía los designios del Olimpo y tenía un mal carácter legendario.

Pero no vamos a hablar de mitología, al menos no de esa mitología en la que estamos pensando.  Hoy nos vamos a parar a discutir un rato sobre la extendida creencia — sí, he dicho creencia — de la influencia del planeta Júpiter en el desarrollo de la vida en nuestro humilde planeta actuando como escudo frente a colisiones de cuerpos celestes que se pasean por nuestro sistema solar.

Un tema molón para un domingo.

El dios del sistema solar

El sistema solar es la manzana en la que vivimos dentro del barrio de los suburbios de la ciudad en la que nos encontramos, la Vía Láctea.   Está claro que el que rige el cotarro dentro del sistema solar es el Sol, una estrella humilde dentro de las clasificaciones estelares pero que nos da luz y calor.  Todos los planetas del sistema solar orbitan alrededor de esta estrella.  Pero si nos fijamos en los planetas, el que manda en la pandilla es Júpiter.

Este planeta gigante es asombroso, su masa supera la suma de las masas del resto de planetas y por lo tanto es capaz de dirigir la dinámica del sistema solar como un director de orquesta.  La distribución de órbitas, la forma de girar (momento angular) y la evolución del sistema solar en su conjunto están muy ligadas a este planetón.

Júpiter es una enorme bola de gas hidrógeno y helio.  Su composición es muy cercana a la del Sol solo que está un poco más lleno de elementos pesados que nuestra estrella.  Por un pelo Júpiter no tiene la masa suficiente como para haberse encendido como una estrella y brillar por sí mismo.  Aún así, su dinámica planetaria es abrumadoramente compleja, hay circulaciones de ese gas que lo compone, tiene una enorme tormenta de un tamaño que es alrededor de 200 veces el diámetro de la Tierra y que se conoce como — la mancha roja –.   Pero no nos dentendremos en sus tripas como planeta sino en su papel como protector y señor de la vida en la Tierra, como buen dios.

La mitología del sistema solar

Se ha forjado una leyenda mitológica sobre el papel del planeta Júpiter en el desarrollo de la vida en la Tierra.  El sistema solar es un sitio un tanto complicado para la vida.  El Sol emite radiaciones incompatibles con el desarrollo de la vida que afortunadamente nuestro planeta, con un juego entre su campo magnético y su atmósfera, consiguen eludir.  Pero aparte de ello, el sistema solar está plagado de proyectiles que podrían aniquilar la vida o gran parte de la vida, sí, son los asteriodes, los cometas, etc.   Su procedencia es variada, puede que vengan del cinturón de asteroides, que lo tenemos ahí al ladito, del cinturón de Kuiper o de la nube de Oort.

En fin, que estamos rodeados y tenemos pocas opciones a sobrevivir en este ambiente, a priori, claro está.  De hecho, ya llevamos aquí una temporadita bastante larga, comparada con una vida humana, sin mayores problemas que un par de incidencias espectaculares de colisiones de algunos cuerpos exteriores y pequeños contra la superficie terrestre.

Alrededor de esto se ha forjado una mitología en la que Júpiter actúa como el protector de la Tierra.  Con su formidable gravedad y su posición entre el cinturón de asteroides y el de Kuiper, ha conseguido limpiar la parte interna del sistema solar de posibles proyectiles letales para la vida.  Además, si alguno se descontrola se supone que la gravedad joviana (relativa a Júpiter) los desviará hacia dicho planeta alejando todo mal de nuestro planeta.  La imagen es preciosa y parece que es consistente, como toda buena mitología.

Desmontando la mitología, la irrelevancia de un dios

Como hemos dicho hay tres fuentes de cuerpos que pueden colisionar con la Tierra si se desmadran.  El cinturón de asteroides, el de Kuiper y la nube de Oort. Vamos a estudiar qué pasaría si Júpiter no estuviera o si tuviera una masa diferente en cada caso.

Cuerpos procedentes del cinturón de asteroides

Con simulaciones para diferentes intervalos de tiempo de 1, 2, 5 y 10 millones de años, podemos estudiar el número de impactos sobre la Tierra de objetos procedentes del cinturón de asteroides para diferentes masas de un planeta situado en la órbita de Júpiter.

El resultado es más que sorprendente:

• Se simulan diferentes masas de un planeta situado en la órbita de Júpiter y se estudian el número de colisiones contra la tierra de cuerpos procedentes del cinturón de asteroides durante 1, 2, 5 y 10 millones de años (curvas de abajo a arriba respectivamente).  Esto depende de la influencia gravitatoria de Júpiter sobre dicho cinturón de asteroides.

• Se observa que si Júpiter tuviera una masa de 0.2 veces sus masa actual (aproximadamente la masa de Saturno) el número de colisiones se dispararía.
• También se observa que no hay diferencia alguna entre que Júpiter tenga la masa que tiene o una masa superior, el número de colisiones es aproximadamente constante en el rango de valores de masa superiores a la masa actual de Júpiter.
• Lo más soprendente es que para masas por debajo de 0.1 veces la masa actual de Júpiter, es decir, que Júpiter no estuviera, el número de colisiones se reduce alrededor de 3.5 veces respecto al valor que tenemos con una masa de Júpiter como la que existe en realidad.

Ciertamente, esto indica que la presencia del dios es totalmente irrelevante porque afortunadamente tiene la masa que tiene, pero que si no estuiera no pasaría nada, incluso estaríamos mejor. Un tanto irónico todo esto, ¿no?

Cuerpos procedentes del cinturón de Kuiper. Cometas de periodo corto

Se llaman cometas de periodo corto a cuerpos que emergen del cinturón de Kuiper y se adentran en las entrañas del sistema solar.  Dichos cuerpos tienen órbitas con periodos que van desde los 20 a los 200 años, un conocido ejemplo es el cometa Halley.   Suelen ser cuerpos de hielo y roca que por el tirón gravitatorio de Júpiter se introducen en el interior del sistema solar y cierran órbitas alrededor del Sol.

También se ha simulado, en las mismas condiciones anteriores, el número de impactos posibles con estos cuerpos y el resultado es:

Otra vez tenemos un pico de colisiones si Júpiter tuviera una masa de 0.2 veces su masa actual y otra vez tenemos una sensible mejora en el caso de que Júpiter no estuviera.

Cuerpos de la nube de Oort.  Cometas de periodo largo

En esta ocasión la simulación no es tan directa ni tan fácil.  Estos cometas de periodos orbitales que van de los 200 años hasta los miles de años no se conocen demasiado.  Así que la simulación consta de los siguientes elementos:

1. Se parte de una población de 100000 de estos cometas con distintas órbitas.
2. Se dispone un sistema solar en el que se varía la masa de Júpiter.
3. Se evoluciona el sistema para las distintas masas y se estudia cuantos de estos objetos son capaces de llegar a la Tierra a pesar de la influencias gravitatorias de los planetas y los cinturones que van encontrando.

El resultado se da en la siguiente tabla:

Aquí el efecto de la masa de Júpiter es claro. Cuanto mayor sea su masa, la masa de un planeta en su órbita, menos objetos de este tipo penetran hasta la órbita de la Tierra.  Sin embargo, si Júpiter no estuviera, si su masa fuera nula, hay una dramática disminución de tales objetos como se ve en la primera fila de esa tabla en la que solo sobreviven alrededor de 4000 objetos de los 100000 iniciales.

Esto es una clara indicación de que Júpiter tiene cierta relevancia pero no es determinante.  Para entender la dinámica total del sistema solar hay que tener en cuenta todo el sistema solar, al menos en lo tocante al tema que nos ocupa de las posibles colisiones de la Tierra con objetos que pululan por el sistema solar y sus diferentes orígenes.

¿Te has inventado todo esto?

Pues no, no me lo he inventado.  Lo que he hecho aquí es resumir de mala manera tres interesantísimos trabajos sobre la influencia de Júpiter como protector de la Tierra en lo tocante a impactos con objetos celestes que fueron llevados a cabo por J. Horner y B. W. Jones.  Os recomiendo su lectura porque es muy interesante.

Jupiter, friend or foe?  I: The asteroids

Jupiter, friend or foe? II: The Centaurus

Jupiter, friend or foe? III:  The Oort cluod comets

Jupiter, friend or foe? IV: The influence of orbital eccentricity and inclination

Júpiter es un planeta asombroso cuyo estudio, junto al de sus lunas, nos está proporcionando y nos proporcionará grandes sorpresas respecto al origen y evolución del sistema solar. Irrelevante no es porque está ahí pero puede que su relevancia no sea la que esperaríamos a priori. En esta entrada solo he querido poner de manifiesto que a veces una bonita historia, por hermosa que sea, puede que no sea toda la verdad.  La mitología es lo que tiene.

Nos seguimos leyendo…