Muchos mapas del sistema solar hacen que parezca que todo en el espacio se mueve en círculos concéntricos perfectos. Los planetas orbitan alrededor del sol y las lunas orbitan alrededor de los planetas. Así que ese debe ser el caso para todo lo que hay en el espacio, ¿verdad?
No exactamente. Las órbitas forman todo tipo de formas. “Los planetas y otros cuerpos rara vez giran en círculos perfectos”, dijo a Live Science Paul Wiegert, astrónomo de la Universidad de Western Ontario. Los cometas tienen las llamadas órbitas hiperbólicas, lo que significa que se lanzan desde un punto y regresan. Los asteroides pueden viajar en complicados circuitos alrededor de los planetas. Incluso la órbita de la Luna se tambalea y se expande lentamente año tras año a medida que gira alrededor de la Tierra.
Entonces, ¿cómo se forman estos diversos caminos?
Primero, es importante comprender la física detrás del movimiento en el espacio. Cuando se trata de órbitas, hay dos fuerzas principales en juego. El primero es el impulso: cuando un objeto está en movimiento, tiene un impulso que lo impulsa en una dirección específica. La segunda es la gravedad, una fuerza de atracción, dijo Renu Malhotra, profesor de la Universidad de Arizona que estudia la dinámica orbital. Los objetos, especialmente los grandes como los planetas, tienen fuertes fuerzas de gravedad y, por lo tanto, pueden atraer objetos en movimiento hacia ellos. Juntos, el impulso del impulso y la atracción de la gravedad forman órbitas.
Cuando la gravedad y el impulso están equilibrados, las órbitas teóricamente forman una elipse u óvalo. Esto lo señaló Johannes Kepler, un científico alemán del siglo XVII que construyó modelos matemáticos para descubrir cómo explicar los movimientos de los planetas. Antes de Kepler, los científicos pensaban que los planetas se movían en círculos perfectos. Pero en particular, la órbita de Marte, la más elíptica de todos los planetas de nuestro sistema solar, no se ajustaba a ese modelo. Kepler descubrió que una elipse era la respuesta a la trayectoria de Marte y también explicó la trayectoria de otros planetas, dando forma a una ley que forma la base de cómo entendemos las órbitas hoy.
Pero las órbitas elípticas que Kepler teorizó son sólo aproximaciones de lo que realmente están haciendo los planetas, asteroides y otros cuerpos, dijo Malhotra a Live Science. En realidad, las fuerzas del impulso y la gravedad sobre un objeto están en constante cambio. Si el impulso es demasiado fuerte o si la gravedad es demasiado débil, se pueden formar diferentes patrones. Los cometas, por ejemplo, son atraídos por la gravedad del Sol, pero su impulso es extremadamente alto. Esto les permite atravesar la galaxia de un punto a otro, formando una larga órbita ovalada.
La gran cantidad de objetos en el universo también puede complicar la dinámica de las órbitas, afirmó Malhotra. Más objetos añaden más fuentes de gravedad, lo que puede hacer que el movimiento de un cuerpo planetario se retuerza y adopte trayectorias más complicadas.
Por ejemplo, si un asteroide viaja a través del sistema solar, termina siendo atraído no sólo por el Sol sino también por cualquier planeta cercano, lo que Wiegert llamó “una relación dinámica”. Estos cuerpos a menudo se denominan cuasi-satélites o cuasi-lunas.
Los asteroides troyanos, por ejemplo, tienen una relación dinámica con Júpiter y el Sol. Técnicamente viajan alrededor del sol, compartiendo la órbita de Júpiter y flotando justo delante o detrás del planeta. Pero la gravedad de Júpiter también empuja a los asteroides hacia una trayectoria ovalada deformada alrededor del planeta. Estas órbitas pueden parecerse a un renacuajo o incluso a una herradura, oscilando de un punto a otro.
Otro ejemplo es Kamo’oalewa, un cuasi satélite recientemente descubierto cerca de la Tierra que se supone que es un fragmento de la Luna. “En realidad, está orbitando alrededor del Sol, pero lo hace lo suficientemente cerca como para que la gravedad de la Tierra modifique mucho su órbita”, dijo Malhotra, quien, junto con sus colegas, publicó varios artículos sobre este cuasi-satélite.
Estas “órbitas inusuales son bastante inestables”, afirmó. Pero lo interesante de Kamo’oalewa es que ha estado rondando la Tierra durante siglos. Ha encontrado un nicho entre todas las fuerzas dinámicas que actúan en las órbitas, dijo.
Fuente: Live Science.
