Saturno es un gigante gaseoso fallido

Saturno, que es casi cien veces más grande que la Tierra, parece menos impresionante en comparación con Júpiter, que es casi tres veces más masivo. Por esta razón, un astrofísico sostiene que Saturno no debería ser clasificado como un gigante gaseoso. El trabajo está disponible en Arxiv.

La percepción común entre los astrónomos y el público en general es agrupar a Júpiter y Saturno como gigantes gaseosos. Esto se debe a que ambos planetas son bastante grandes y sus atmósferas están compuestas de hidrógeno y helio, además de compartir proximidad en nuestro sistema solar.

No obstante, exploraciones más profundas realizadas por las naves espaciales Cassini y Juno han revelado diferencias sustanciales entre los dos, especialmente en la cantidad de elementos más pesados que se encuentran en su interior. Es relevante destacar que Júpiter es tres veces más masivo que Saturno, lo que supone un punto significativo de distinción

En un artículo reciente, Ravit Helled, astrofísico de la Universidad de Zúrich, propone una nueva perspectiva. Para él, nuestro sistema solar tiene solo un verdadero gigante gaseoso: Júpiter. En cuanto a Urano y Neptuno, cuyos elementos se distancian del hidrógeno y el helio, se denominan con mayor precisión gigantes de hielo. Según esta argumentación, Saturno no es un gigante gaseoso genuino, sino un planeta que no logró alcanzar ese estatus.

La formación de un planeta gigante es un proceso complejo. En el sistema solar primitivo, había un entorno dinámico con abundante material, principalmente hidrógeno y helio, girando alrededor del Sol naciente. A medida que este empezó a calentarse, expulsó todo el hidrógeno y el helio del sistema.

Esto implica que los planetas tienen un tiempo limitado para acumular masa y alcanzar la grandeza. Cuanto más masivo se vuelve un planeta, mayor es la fuerza gravitacional que ejerce, atrayendo más material. Sin embargo, este proceso debe ocurrir antes de que el Sol disperse todos los elementos ligeros, deteniendo el crecimiento.

En el pasado, se asumía que tanto Júpiter como Saturno experimentaron procesos similares, alcanzando una etapa crítica para acumular rápidamente una gran cantidad de material. Ahora, Helled sugiere que Saturno nunca tuvo esa oportunidad.

La masa crítica para que un planeta adquiera una cantidad significativa de hidrógeno y helio es aproximadamente 100 veces la masa de la Tierra. Júpiter supera de manera abrumadora este umbral, obteniendo la mayor parte del material del sistema solar exterior antes de que el Sol pudiera dispersarlo.

Urano y Neptuno eran demasiado pequeños para lograr este tipo de éxito, mientras que Saturno estaba en el límite. Si «el señor de los anillos» hubiera sido un poco más grande, podría haber rivalizado con Júpiter.

Saturno se atascó en su crecimiento, atrayendo una cantidad significativa de hidrógeno y helio debido a su fuerza gravitacional, pero no lo suficiente como para acelerar el proceso. En consecuencia, Saturno es, en esencia, un gigante gaseoso fracasado, según Helled.

Esto sugiere que, a pesar de sus aparentes similitudes, Júpiter y Saturno siguieron caminos evolutivos completamente diferentes, lo que explica sus diferencias más profundas. Comprender estas evoluciones divergentes puede proporcionar información no solo sobre el desarrollo de nuestro sistema solar, sino también sobre la formación de otros sistemas estelares.