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Jun 20 2014

Nueva propuesta para explicar la inclinación orbital de Japeto

[Este artículo participa en la edición LIII del Carnaval de la Física que se celebra en este mismo blog]

Japeto es la tercera luna mayor de Saturno. Con un radio próximo a la mitad de la Luna, presenta una serie de características que lo convierten en un cuerpo peculiar: presenta una pronunciada cordillera ecuatorial, superficie de diferente albedo y una inclinación orbital inusual. Ahora, un equipo de investigadores del Southwest Research Institute liderados por David Nesvomy, ha presentado un estudio para explicar esta última característica: la inclinación orbital.
Según los modelos de formación aceptados para la formación de los principales satélites de Saturno, estos se habrían formado en un disco de polvo existente alrededor de Saturno (al igual que los planetas se formaron de un disco de polvo que rodeaba al Sol). Tras dicha formación, estos cuerpos tendrían prácticamente una excentricidad orbital nula y estarían contenidos dentro de la conocida como superficie de Laplace, y por lo tanto, con una inclinación nula respecto al mismo. Sin embargo, el caso de Japeto es diferente, y está inclinado -8º.

Ahora Nesvomy y su equipo proponen que el motivo de dicha inclinación tiene su origen en el paso cercano de un gigante de hielo hace miles de millones de años. El Modelo de Niza explica como en un periodo posterior a la formación de nuestro Sistema Solar (hace uno 3.800 millones de años) ocurrió una migración planetaria por un periodo de 500 millones de años y durante la cual diversos cuerpos variaron su órbita hasta la configuración actual. Este modelo explica con éxito el conocido como bombardeo intenso tardío, la existencia de asteroides centauros o la existencia de los asteroides troyanos de Júpiter. Los investigadores, en base a dicho modelo han simulado un periodo de 100.000 años durante los cuales ha ocurrido una aproximación de un gigante de hielo a una distancia nunca inferior al doble del radio orbital de Japeto.
En los resultados se puede ver perfectamente como Japeto debido a dichos pasos cercanos habría modificado su inclinación orbital, aunque no su excentricidad, tal y como se observa. También se ve como otros satélites, como por ejemplo Titán, con órbitas más interiores, no se habrían visto afectados tanto como Japeto.
Japeto, satélite peculiar
Japeto tiene un diámetro de 1.500 kilómetros, un periodo orbital de 79 días en una órbita de radio 3.561.000 kilómetros y fue descubierto por Cassini en 1.671. El misterio rodea a Japeto debido a que un hemisferio del satélite es más oscuro que otro. La diferencia de albero es de 0,05 en el lado oscuro hasta 0,5 en el lado brillante. El posible motivo de dicha diferencia podría radicar en una diferente composición de los materiales de la superficie debido a materiales provenientes de otros satélites o anillos, aunque no hay seguridad en el motivo real (Se sospecha fuertemente que sería debido a los anillos). Esta característica superficial explica el motivo por el que Cassini en el siglo XVII observó que podía ver a Japeto en un lado de Saturno, pero no en el otro. Pero no solo su diferencia de tonalidad superficial le hace diferente. También tiene una órbita mucho mayor que la de otros grandes satélites de Saturno y sus 15º de inclinación orbital le diferencia de los demás.
Geológicamente podría estar compuesto principalmente por hielo y materiales rocosos, con una superficie con gran cantidad de cráteres, algunos de ellos de hasta 350 kilómetros de diámetro. También dispone de una característica cordillera ecuatorial, llamada Toledo Montes, visible a gran distancia por su gran tamaño, que asemeja a una nuez según el ángulo de observación. Tiene una altura de 20 kilómetros y una longitud de 1.300 kilómetros, y para nuevamente aumentar el misterio que rodea a Japeto, solo discurre en el lado oscuro.
Se puede ampliar información en el artículo “Why isn’t Iapetus inclined to be eccentric?” de Astrobites.

[Este artículo participa en la edición LIII del Carnaval de la Física que se celebra en este mismo blog]

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