¿Cómo se formó la cresta de Japeto?

La cadena montañosa sigue la línea del ecuador de Japeto, luna de Saturno. Japeto tiene un diámetro de unos 1470 km y esta extraña cresta le da la apariencia de una nuez gigante. Esta imagen fue tomada por la sonda Cassini en 2004 durante un sobrevuelo cercano. La cadena montañosa tiene unos 100 km de ancho y 20 km de altura en algunos lugares. Comparativamente el monte Everest tiene unos 8,8 km de altura. Los científicos todavía debaten cómo se formó esta cresta. Crédito: NASA/JPL/SSI
Cinco años después de la llegada de las primeras imágenes de alta resolución de Japeto tomadas por la sonda Cassini, los científicos planetarios todavía se preguntan la razón de algunos de sus características más sorprendentes.
Hoy en día no existe un consenso sobre la causa de una extraña cadena montañosa que recorre tres cuartas partes del ecuador de Japeto. Esta prominente "cresta" le da una extraña forma de nuez.
Pero ahora un equipo que incluye un especialista en el sistema solar exterior de la Universidad de Washington en San Luis, ha propuesto que un impacto gigante explicaría esta cresta de hasta 20 kilómetros de altura y 100 km de ancho.
William B. McKinnon, profesor de la Universidad de Washington de Ciencias planetarias y de la Tierra y Andrew Dombard, profesor adjunto de Ciencias del ambiente y de la Tierra de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC), proponen que anteriormente Japeto tenía un satélite, creado por un impacto gigante con otro gran cuerpo. La órbita de este subsatélite, explican los expertos, habría descendido gradualmente debido a las interacciones de marea con Japeto, y se habría acercado a Japeto. En algún momento, dicen los investigadores, las fuerzas de marea rompieron en pedazos el subsatélite, formando un anillo de escombros alrededor de Japeto que finalmente chocaron contra la luna cerca de su ecuador.
"Imagínemos todas estas partículas descendiendo horizontalmente hacia el ecuador a unos ecuatorial a unos 400 metros por segundo, la velocidad de las balas de fusil, una tras otra, como pelotas de béisbol congeladas", comenta McKinnon. "Las partículas impactarían una por una, una y otra vez en la línea del ecuador. Al principio, los restos habrían formado agujeros hasta formar un surco que al final se rellenó."
"Cuando tenemos un anillo de desechos alrededor de un cuerpo, las interacciones de las colisiones le roban energía orbital", explica Dombard. "Y el estado de menor energía en el que un cuerpo puede permanecer se ubica justo por encima del abultamiento formado por la rotación en un cuerpo planetario: el ecuador. Esta es la razón de por qué los anillos de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se sitúan por encima del ecuador.
"Estamos corroborando los cálculos que demuestran que esta idea es plausible", añade Dombard, "pero todavía no tenemos simulaciones rigurosas para mostrar este proceso en acción. Esperemos que sea pronto".
Otros científicos planetarios creen que esta cresta se formó por actividad geológica como el vulcanismo o la actividad tectónica que forma las montañas.

En 2007, Cassini voló a unos pocos miles de kilómetros de la superficie de Japeto tomando esta increíble imagen de la cresta. Crédito: NASA/JPL/SSI
"Algunas personas han propuesto que la cresta pudo haber surgido fruto de erupciones volcánicas, o tal vez sea un conjunto de fallas", señala McKinnon. "Sin embargo, al poner esto en contexto, observamos que no existe ningún ejemplo semejante en todo el sistema solar."
"Hay tres observaciones críticas que cualquier modelo para la formación de la cresta debe satisfacer", dice Dombard. "Éstos son: ¿Por qué está en el ecuador? ¿por qué sólo en el ecuador?, y ¿por qué sólo en Japeto? y creo que tenemos algo que explica todas las observaciones.."
Dombard señala la Esfera de Hill (la zona cercana a un cuerpo astronómico donde la gravedad del cuerpo domina sus satélites) es mucho mayor en Japeto que en cualquier otro satélite importante en el sistema solar exterior, lo que explicaría por qué Japeto es el único objeto conocido que tiene una cresta.
"Sólo Japeto podría haber tenido el espacio orbital suficiente para que la órbita del subsatélite evolucionase y descendiese a la superficie, se desintegrase y formase la cresta"
Uno de los cálculos que realizó el equipo fue una estimación de cuánto tiempo tardaría el subsatélite en descender en su órbita hasta llegar a un punto en que las fuerzas de marea lo fragmentaran en un disco de desechos
"Hablamos de un tiempo de entre 100.000 a 1000 millones de años, para que un objeto situado en el límite de la región de estabilidad para un subsatélite en órbita en torno a Japeto", añade Dombard. "Estas escalas de tiempo son ciertamente plausibles teniendo en cuenta que tenemos un margen de varios miles de millones de años. Y un tiempo semejante es importante, porque si sucede demasiado rápido se perderá todo rastro geológico."
McKinnon, señala que hay otros ejemplos de impactos gigantes en el sistema solar provocados por lunas orbitando otros planetas, especialmente nuestra Luna y la luna de Plutón, Caronte.
"Nuestra Luna y la de Plutón, también, en realidad se están alejando de la Tierra y Plutón", dice. "Pero si pudiésemos colocar a la Luna en la actual órbita geosincrónica, la altitud especial en la que se encuentras los satélites de televisión (y otros objetos), de forma que permanecen estacionarios sobre un punto de la Tierra, la Luna realmente caería en espiral hacia la Tierra. Finalmente, nuestra Luna se desintegraría formando un anillo de partículas, puesto que al estar tan cerca las fuerzas de marea la desgarrarían. A continuación, esas partículas entrarían en la atmósfera y bombardearían el ecuador de la Tierra".
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