La gravedad no lo es todo: ¿qué controla realmente los objetos en el sistema solar?

Desde los tiempos de Isaac Newton, quien describió por primera vez la gravedad, esta fuerza se ha considerado como la principal en el sistema solar. Sin embargo, un nuevo estudio revela una imagen mucho más compleja: los objetos celestes están influenciados por otras fuerzas que los científicos rara vez habían tenido en cuenta.

La investigación describe detalladamente varios de estos mecanismos. Entre ellos se encuentra la fuerza de reacción causada por la sublimación del hielo, que puede alterar la trayectoria de los cometas; la presión de la radiación solar, que expulsa material hacia el exterior; y los efectos relativistas específicos que hacen que las partículas sigan trayectorias espirales hacia el Sol.

A pesar de la existencia de estas fuerzas adicionales, la gravedad sigue siendo la fuerza fundamental que gobierna el sistema solar, manteniendo a los cuerpos celestes en su particular danza cósmica. El Sol, con su inmensa masa, genera un poderoso campo gravitatorio que obliga a planetas, asteroides, cometas y otros objetos a orbitar a su alrededor. Cada órbita planetaria resulta del equilibrio preciso entre la velocidad del objeto y la fuerza de atracción, formando las trayectorias elípticas descritas por Johannes Kepler en sus leyes del movimiento.

El mismo principio se aplica en los sistemas planeta-satélite: el campo gravitatorio del planeta mantiene a sus lunas en órbita. La atracción de la Luna, a su vez, provoca efectos en la Tierra, como las mareas, que no solo afectan a los océanos, sino también al movimiento de la corteza terrestre.

El estudio, publicado en The Planetary Science Journal por David Jewitt, investigador de la Universidad de California, analiza detalladamente los factores que, junto con la gravedad, moldean el sistema solar. Mientras que el movimiento de los planetas masivos está dominado casi por completo por la gravedad, los cuerpos pequeños son influenciados de manera significativa por otros fenómenos, en algunos casos de forma radical.

Entre estas fuerzas, Jewitt destaca varias principales: la reacción (derivada de la tercera ley de Newton sobre acción y reacción), el momento de rotación causado por la pérdida de masa, la presión de la radiación y otros efectos físicos.

El autor basa su estudio en una amplia cantidad de investigaciones previas, seleccionando cuidadosamente ejemplos que resultan comprensibles incluso para quienes no están especializados en astrofísica.

Para simplificar los cálculos, Jewitt utilizó algunas suposiciones en su modelo. Por ejemplo, consideró las órbitas de los cuerpos celestes como círculos perfectos, aunque en realidad son elípticas, y asumió que los objetos son esféricos, a pesar de sus formas irregulares. Según el científico, estas simplificaciones permiten evaluar con suficiente precisión las leyes que rigen el universo.

De todas las fuerzas no gravitatorias, la más poderosa resultó ser la reacción provocada por la sublimación del hielo en cometas y asteroides. Este fenómeno ocurre cuando, bajo el calor solar, el hielo pasa directamente de estado sólido a gaseoso sin convertirse en líquido.

El proceso se puede comparar con el disparo de un arma: cuando el hielo se sublima, el gas resultante se expulsa hacia el espacio, y, de acuerdo con la tercera ley de Newton, genera una fuerza reactiva que empuja al cuerpo celeste en la dirección opuesta. Cuanto mayor es la temperatura de la superficie del cometa o asteroide, más intensa es la sublimación y mayor el impacto de esta fuerza.

Los característicos cometas con cola aparecen gracias a otro fenómeno físico: la presión de la luz. Cuando los fotones solares chocan con las partículas de polvo y gas de un cometa, les transmiten parte de su energía, empujándolas lejos del Sol. Cuanto más brillante es la luz solar y más reflectante es el material, más fuerte es esta fuerza. Aunque la presión de la luz es relativamente débil, su efecto es suficiente no solo para formar las icónicas colas de los cometas, sino también para alterar, con el tiempo, las órbitas de pequeños cuerpos celestes.