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Condiciones para que de una colisión planetaria surja un planeta con una luna gigante

Creada14-10-2007
Modificada02-06-2015
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Noviembre3

La Velocidad de Colisión de la Luna

Falta analizar un factor: la velocidad de la colisión.

Para que de un choque puedan escapar escombros suficientes para formar un satélite, hace falta que la velocidad del mismo sea mayor a la velocidad de escape del nuevo planeta, una vez fusionados los dos planetas en colisión.

La velocidad de escape de la Tierra es de 11 Km/s, es decir, que si un meteorito o asteroide o cometa o satélite o planeta cae a la Tierra a una velocidad menor, podrá salpicar bastantes escombros, pero estos no tendrán velocidad suficiente para escapar de la influencia gravitatoria de la Tierra y volverán a caer sobre ella. En cambio, si cualquiera de ellos cae a una velocidad de 30 Km/s los escombros saldrán disparados tan rápido, que se perderán en el espacio, sin que en la órbita de la Tierra queden suficientes escombros para formar una luna decente.

La velocidad de la colisión debe pues estar en un rango determinado, algo mayor de la velocidad de escape del planeta resultante, pero no demasiado mayor. En el caso de la Tierra, el choque debió producirse a entre 12 y 15 Km/s.

Por otro lado, dos planetas que viajen en órbitas cercanas tendrán una velocidad relativa bastante pequeña. Veamos, si no, el ejemplo de la Tierra y Marte. a 150 MM de Km del Sol, la Tierra viaja a 30 Km/s.

Marte, a una distancia bastante mayor, viaja a 24 Km/s. Una colisión entre ellos tendría una velocidad de 6 Km/s si fuera por alcance o de 54 Km/s si chocaran de frente.

Ahora bien, las órbitas de la Tierra y Marte no se cruzan y por tanto no pueden chocar. Si se cruzaran eso implicaría que Marte se acercaría al Sol, y al hacerlo aceleraría, alcanzando entonces una velocidad que sí podría llegar hasta los 42-45 Km/s necesarios.

Es decir, aunque por la forma en que se forman los planetas se van a producir numerosas colisiones planetarias, es preciso también que al menos uno de los planetas en colisión tenga una órbita lo bastante excéntrica como para que al cruzar la órbita del otro lleve una velocidad muy superior.

Pero los planetas tan grandes no tienen, en principio, órbitas excéntricas, el mismo proceso de su formación hace que tengan órbitas bastante circulares y, con la abundancia original de planetas en el origen del sistema solar, la mayoría de los choques se producirían a muy baja velocidad, a no ser que dos planetas se acerquen tanto que cada uno acabe desviado de su trayectoria por el otro, ocupando entonces una órbita que sí podría producir una colisión a alta velocidad.

De hecho, es más probable pasar cerca de otro planeta que chocar con él, de ahí que las órbitas planetarias de los planetas pequeños y medios en esa fase de la formación planetaria pudieron acabar siendo muy excéntricos, propiciando choques entre ellos a casi cualquier velocidad imaginable, dentro de unos rangos determinados.

Pero igualmente, tras ser desviados por su acercamiento a otro planeta, las órbitas planetarias en esa fase de la evolución del sistema habrán adquirido órbitas la mayoría de las veces fuera del plano orbital del sistema. Aunque la nube original de primeros cuerpos planetarios se formó sobre todo en el plano delimitado por los planetas mayores, los acercamientos entre ellos los desviaron en todas las direcciones del espacio con lo que los últimos cien planetas menores no se encontraban ya en órbitas más o menos caóticas dentro de la eclíptica, sino que ocupaban órbitas caóticas en una esfera alrededor del Sol.

Si un planeta colisiona con otro desde arriba de la eclíptica, el planeta ocupará una órbita muy por fuera del plano orbital de los planetas gigantes. Esto no tendría mucha importancia ya que la tendencia de todos los planetas es ocupar el mismo plano que los planetas gigantes, y aunque un planeta haya terminado de formarse en una órbita que se cruce muy acusadamente con el plano del Sistema Solar, la atracción gravitatoria conjunta del Sol y los planetas mayores lo devolverían al plano orbital en cuestión de un par de miles de millones de años.

Sin embargo, si de la colisión surgiera un satélite como la Luna, ésta tendría una órbita bastante inclinada respecto a la eclíptica y en tal caso tendería a mantener la rotación del planeta en el mismo plano, con el resultado de que aunque mil o dos mil millones de años más tarde la órbita del planeta se alineara con la eclíptica, la rotación seguiría siendo la misma y, tendríamos un planeta con el eje demasiado inclinado para tener un clima más o menos favorable para la vida.

Esto nos tendría que llevar a descartar las colisiones planetarias producidas con una inclinación muy acusada respecto a la eclíptica, y, volviendo a retomar una cantidad ya familiar, vamos a suponer que sólo un ángulo menor a 30º por encima o por debajo de la eclíptica puedan dejar un planeta con una luna en una órbita cercana a la eclíptica.

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