¿Por qué la Tierra no tiene anillos?

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Primero, por qué Saturno tiene anillos. Desde que Galileo los observó con su telescopio en el año 1610, el origen de los anillos de Saturno han sido un misterio. Galileo no sabía que se trataba de anillos en un principio, eso lo supimos después. Con el tiempo se ha intentado explicar cómo es que se formaron y es que muy difícil saber qué pasó con algo en el universo hace mucho tiempo. Pero se hace estudios que consisten hacer investigaciones detalladas, análisis profundos, presentación de hipótesis y conclusiones para recién ahí formular una teoría, la cual es publicada por supuesto. El mejor intento de explicar el origen de los anillos de Saturno lo hizo hace menos de una década Robin Canup en el Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, cuando publicó su teoría en la revista Nature. Esta teoría es la que hace coincidir las observaciones mejor que cualquier otra. Canup creó simulaciones informáticas detalladas, que sugieren un origen violento para los anillos de Saturno. De acuerdo a esto cuando el planeta se fusionó durante el nacimiento del sistema solar hace más de 4.500 millones de años, el disco de gas que lo rodeaba incluía varias lunas del tamaño de Titán, pero las interacciones gravitacionales con el gas causaron que las órbitas de las lunas se encogieran, y uno por uno los satélites entraron en espirales de muerte y se sumergieron en el planeta.

Antes de que cada luna colisionara, las inmensas fuerzas de marea producidas por la gravedad de Saturno las estiraban y contraían, arrancando gran parte de su hielo. Las lunas que siguieron capturaron gravitacionalmente este hielo, pero finalmente se estiraron y contrajeron hasta que también arrojaron su hielo y se sumergieron en Saturno. El sistema de anillos de hoy son los restos fósiles de la última luna que cayó presa de la inmensa gravedad de Saturno. Esta luna era básicamente una bola de hielo gigante con un centro rocoso. Después de que su capa rica en hielo fue arrancada en grandes pedazos, su núcleo rocoso desapareció bajo las nubes saturninas.

Explicación gráfica de la teoría de Canup.

Pero Saturno no es el único que tiene anillos como dijimos en otros videos, también los tienen Júpiter, Urano y Neptuno, solo que son muy pequeños para poder apreciarlos desde aquí. Quien nos hizo notar eso fue la misión Voyager. Estos anillos probablemente fueron formados por restos de colisiones en sus respectivas lunas o son producto de una luna grande que fue destrozada cuando pasó el límite de Roche. .

¿Qué es el límite de Roche?

Una luna se mantiene unida a su planeta por su propia gravedad, y se separa por la acción de las mareas del mismo. Si una luna se acerca demasiado a un planeta, será destruida por la gravedad de este y una gran parte se convertirá en un anillo. Lo más cercano que una luna puede llegar a un planeta se conoce como límite de Roche, y depende de la masa y densidad del planeta y la luna. Planetas grandes como los gigantes gaseosos tienen un límite de Roche grande también y han acumulado varias lunas a lo largo de su historia que han sido desmenuzadas por ese límite formando, a veces, anillos. La Tierra también tiene tiene un límite de Roche, entonces, ¿es posible tener anillos como los de Saturno, aquí?

El problema con los anillos de hielo, porque de eso están hechos los de Saturno por eso es son tan brillantes y es tan fácil verlos, es que la Tierra orbita demasiado cerca del Sol. Hay un punto específico en el Sistema Solar conocido como “línea de nieve” o “línea de congelamiento”. Este es el punto en el Sistema Solar donde los depósitos de hielo podrían haber sobrevivido por largos períodos de tiempo. Más cerca y la radiación del sol, sublima el hielo.

Este punto está localizado a unas 5 unidades astronómicas del Sol, en el cinturón de asteroides. Marte está mucho más cerca, por lo que es muy seco, mientras que Júpiter está más allá de la línea de congelación, y sus lunas tienen mucho hielo.

La Tierra está a solo 1 UA del Sol. Esa es la definición misma de una unidad astronómica, lo que significa que está dentro de la línea de congelación. La Tierra misma puede mantener el agua porque la magnetosfera del planeta actúa como un escudo contra el viento solar. Pero la Luna está completamente seca (a excepción de los cráteres permanentemente sombreados en sus polos). Y si hubiera un sistema de anillos helados alrededor de la Tierra, el viento solar lo habría destruido hace mucho tiempo.

Pero veamos otro tipo de anillo que podamos tener. Uno hecho de roca y polvo, ese que nos podría dar un asteroide pulverizado o luna. De hecho, hace miles de millones de años, es casi seguro que teníamos un anillo cuando un planeta del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra y arrojó un enorme anillo de escombros. Estos escombros se juntaron en la Luna que conocemos hoy. Pero en aquellos tiempos el clima era bastante… cálido. Volcanes activos, en todas partes, todo el tiempo. No había vida por supuesto.

Ese es en el terreno apocalíptico de hace miles de millones de años, pero ahora, que todo parece tranquilo en nuestro sistema, es posible para la Tierra tener o en todo caso volver a tener anillos? Ah no ser que venga otro cuerpo del tamaño de marte a golpearnos, no. Es más, la Luna se está alejando de la Tierra  3.78 cm. por año debido a la fuerza de marea. ¿Cómo es esto? La Luna ejerce una fuerza de marea en la Tierra, causando algo así como un bulto. Pero, debido a que la Tierra gira, esa protuberancia no está directamente entre la Tierra y la Luna. Está un poco por aquí. Ese bulto tiene un tirón gravitatorio en la Luna, lo que hace que avance, un poco más rápido. Y hacer que la luna se mueva un poco más rápido, hace que suba muy lentamente a una órbita más alta.

La posición del bulto da un tirón gravitatorio a la Luna.

Esto no siempre podría ser así. Ahora nos vamos al futuro. En un futuro lejano, en miles de millones de años a partir de ahora, podría haber un escenario que cambie todo, nuestro Sol, se convertirá en Gigante Roja. Los científicos no están muy seguros de qué pasará con la Tierra. Algunos piensan que la Tierra estará bien. El Sol despegará sus capas exteriores, pero en realidad no envolverá a la Tierra. Otros piensan que cuando el Sol llegue a su punto de crecimiento mayor, estaremos orbitando dentro de su atmósfera exterior. Todos estaríamos achicharrados pero la Tierra seguiría completa. En este caso, Nuestra luna  en órbita experimentará resistencia mientras gira alrededor de la Tierra, ralentizando su velocidad orbital y haciendo que se hunda hacia adentro. Una vez que alcance el límite de Roche de la Tierra, a unos 9,500 km, la gravedad de nuestro planeta desgarrará a la Luna en un anillo. Los trozos en el anillo también experimentarán resistencia en la atmósfera solar y continuarán en espiral hacia adentro hasta chocar contra el planeta. Pero no habría nadie para ver tal espectáculo.

En estos momentos, no hay posibilidades de que la luna se situé en el límite de Roche,ni siquiera en un futuro cercano. Si la Luna llegara hasta ese punto en estos momentos por supuesto sería terrible, porque el hecho mismo de que un cuerpo tan grande esté cerca del planeta provocaría un Apocalipsis. A medida que las gigantescos pedazos de material en forma de anillo ingresaran a la atmósfera de la Tierra, aumentaría la temperatura, horneando e hirviendo cualquier vida que no pudiera esconderse bajo la tierra. 

Pero supongamos ahora que la Tierra tiene anillos y de alguna forma no es una Tierra apocalíptica. ¿Sería bueno para nosotros? 

La respuesta a esa pregunta la podrán encontrar en el siguiente video de El Robot de Platón

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