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El Sol está perdiendo su bloqueo gravitatorio en el sistema solar, según ha descubierto una nueva investigación.

Créditos de imagen NASA/SDO.

Los planetas de nuestro sistema solar están expandiendo sus órbitas, según un equipo de científicos de la NASA y el MIT. Esta deriva es causada por el Sol que pierde masa lentamente a medida que envejece, lo que debilita su atracción gravitatoria. Los investigadores estudiaron la órbita de Mercurio para medir indirectamente la cantidad de masa que perdió nuestra estrella.

Crisis de mediana edad

El estudio comenzó cuando el equipo refinó las efemérides de Mercurio sobre su curso alrededor del Sol, trazado a lo largo del tiempo. Los científicos han estado estudiando este planeta y registrando su posición durante siglos, prestando especial atención a su perihelio, el punto de su órbita cuando se acerca más al Sol.

Debido a que hemos tenido un período de observación tan largo del planeta, sabemos que Mercurio tiende a cambiar su perihelio con el tiempo, un movimiento llamado precesión. Parte de la causa radica en otros planetas del sistema solar, cuya atracción gravitacional tira suavemente de la bola de roca chamuscada. Sin embargo, no explican toda la precesión observada. La mayor parte de lo que queda, nos dice Einstein, puede explicarse por la deformación del espacio-tiempo de la masa del Sol a su alrededor. Este efecto en realidad ayudó a confirmar la teoría de la relatividad general.

Pero una pequeña parte de ese movimiento de precesión se reduce a pequeños cambios en la estructura y los procesos internos del Sol. Entre ellos está el achatamiento del Sol (cuánto sobresale en el ecuador debido a su giro). Fue esta última categoría de influencias en la precesión de Mercury la que estudió el equipo.

Los investigadores se basaron en datos de radio que rastrearon la posición de la nave espacial MESSENGER de la NASA (superficie de mercurio, entorno espacial, geoquímica y alcance) mientras la misión estaba activa. La nave realizó tres sobrevuelos sobre Mercurio en 2008 y 2009 y, posteriormente, orbitó el planeta desde marzo de 2011 hasta abril de 2015. Al analizar todos los cambios sutiles en los movimientos de los planetas a lo largo de ese tiempo, el equipo pudo inferir cómo los parámetros físicos del Sol influyen en la órbita de Mercurio.

La posición de Mercurio a lo largo del tiempo se determinó a partir de los datos de seguimiento por radio obtenidos mientras la misión MESSENGER de la NASA estaba activa.
Créditos de la imagen NASA/Centro de Vuelo Espacial Goddard.

Pudieron separar algunos de estos parámetros de los efectos relativistas de las estrellas, algo que investigaciones anteriores que observaron las efemérides de Mercurio nunca lograron hacer. Al mismo tiempo, desarrollaron un nuevo método analítico que estimó e integró simultáneamente las órbitas de Mercurio y la nave MESSENGER. El resultado final es una solución que tiene en cuenta tanto los efectos como los procesos relativistas dentro del Sol.

Mercurio es el objeto de prueba perfecto para estos experimentos porque es muy sensible al efecto gravitacional y la actividad del Sol, dijo el autor principal Antonio Genova.

Los investigadores obtuvieron una estimación mejorada de la oblación que es consistente con otros tipos de estudios. Sin embargo, su estimación de la tasa a la que el Sol pierde masa representa una de las primeras veces que este valor se basó en la observación en lugar de calcularse a través de datos secundarios. Anteriormente, los científicos predijeron una pérdida porcentual de una décima parte de la masa del Sol durante 10 000 millones de años correspondiente a cualquier planeta que ensanche su órbita en 1,5 cm (0,5 pulgadas) por año por UA (una UA, o unidad astronómica, es la distancia entre la Tierra y el Sol).

Las observaciones de los equipos en general refuerzan que estiman que su resultado es solo un poco más bajo, pero al estar basado en la observación, es mucho menos incierto. Los resultados de los equipos también les permitieron fijar con mayor precisión el valor de G, la constante gravitatoria, mejorando su estabilidad en un factor de 10 en comparación con los valores estimados anteriores.

Estamos abordando preguntas muy importantes y de larga data tanto en física fundamental como en ciencia solar mediante el uso de un enfoque de ciencia planetaria, dijo Erwan Mazarico, coautor del artículo.

Al abordar estos problemas desde una perspectiva diferente, podemos ganar más confianza en los números y podemos aprender más sobre la interacción entre el Sol y los planetas.

El artículo Expansión del sistema solar y principio de equivalencia fuerte visto por la misión MESSENGER de la NASA ha sido publicado en la revista Nature Communications .

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