Al igual que la cintura de un teleadicto en la mediana edad, las órbitas de los planetas en nuestro sistema solar se están expandiendo. Esto sucede porque el agarre gravitacional del Sol se debilita gradualmente a medida que nuestra estrella envejece y pierde masa. Ahora, un equipo de científicos de la NASA y el MIT tienemidió indirectamente esta pérdida de masa y otros parámetros solares al observar los cambios en la órbita de Mercurio.
Los nuevos valores mejoran las predicciones anteriores al reducir la cantidad de incertidumbre. Eso es especialmente importante para la tasa de pérdida de masa solar, ya que está relacionado con la estabilidad de G, la constante gravitacional. Aunque G se considera un número fijo, ya searealmente constante sigue siendo una pregunta fundamental en física.
"Mercurio es el objeto de prueba perfecto para estos experimentos porque es muy sensible al efecto gravitacional y la actividad del Sol", dijo Antonio Genova, autor principal del estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza y un investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts que trabaja en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
El estudio comenzó mejorando las efemérides marcadas de Mercurio, la hoja de ruta de la posición del planeta en nuestro cielo a lo largo del tiempo. Para eso, el equipo recurrió a datos de seguimiento por radio que controlaban la ubicación de la nave espacial MESSENGER de la NASA mientras la misión estaba activa.Para Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry y Ranging, la nave espacial robótica realizó tres sobrevuelos de Mercury en 2008 y 2009 y orbitó el planeta desde marzo de 2011 hasta abril de 2015. Los científicos trabajaron hacia atrás, analizando cambios sutiles en el movimiento de Mercury como una forma deaprender sobre el Sol y cómo sus parámetros físicos influyen en la órbita del planeta.
Durante siglos, los científicos han estudiado el movimiento de Mercurio, prestando especial atención a su perihelio, o al punto más cercano al Sol durante su órbita. Hace mucho tiempo, las observaciones revelaron que el perihelio cambia con el tiempo, llamado precesión. Aunque los tirones gravitacionales de otros planetasrepresentan la mayor parte de la precesión de Mercurio, no representan toda.
La segunda contribución más grande proviene de la deformación del espacio-tiempo alrededor del Sol debido a la propia gravedad de la estrella, que está cubierta por la teoría de la relatividad general de Einstein. El éxito de la relatividad general al explicar la mayor parte de la precesión restante de Mercurio ayudó a persuadir a los científicosque la teoría de Einstein era correcta
Otras contribuciones mucho más pequeñas a la precesión de Mercurio se atribuyen a la estructura y dinámica interior del Sol. Una de ellas es la oblacia del Sol, una medida de cuánto se abulta en el medio: su propia versión de una "llanta de refacción"alrededor de la cintura, en lugar de ser una esfera perfecta. Los investigadores obtuvieron una estimación mejorada de la oblatura que es consistente con otros tipos de estudios.
Los investigadores pudieron separar algunos de los parámetros solares de los efectos relativistas, algo no realizado por estudios anteriores que se basaron en datos de efemérides. El equipo desarrolló una técnica novedosa que simultáneamente estimó e integró las órbitas de MESSENGER y Mercury, liderandoa una solución integral que incluya cantidades relacionadas con la evolución del interior del Sol y los efectos relativistas.
"Estamos abordando preguntas de larga data y muy importantes tanto en física fundamental como en ciencia solar mediante el uso de un enfoque de ciencia planetaria", dijo el geofísico de Goddard Erwan Mazarico. "Al abordar estos problemas desde una perspectiva diferente, podemos ganarmás confianza en los números, y podemos aprender más sobre la interacción entre el Sol y los planetas ".
La nueva estimación del equipo de la tasa de pérdida de masa solar representa una de las primeras veces que este valor se ha restringido en base a observaciones en lugar de cálculos teóricos. Del trabajo teórico, los científicos predijeron previamente una pérdida de una décima parte de un porcentaje dela masa del Sol durante 10 mil millones de años; eso es suficiente para reducir la atracción gravitacional de la estrella y permitir que las órbitas de los planetas se extiendan aproximadamente media pulgada, o 1.5 centímetros, por año por UA una UA, o unidad astronómica, es la distanciaentre la Tierra y el Sol: aproximadamente 93 millones de millas.
El nuevo valor es ligeramente más bajo que las predicciones anteriores, pero tiene menos incertidumbre. Eso hizo posible que el equipo mejorara la estabilidad de G en un factor de 10, en comparación con los valores derivados de los estudios del movimiento de la Luna.
"El estudio demuestra cómo la realización de mediciones de los cambios en la órbita planetaria en todo el sistema solar abre la posibilidad de futuros descubrimientos sobre la naturaleza del Sol y los planetas y, de hecho, sobre el funcionamiento básico del universo", dijo la coautora Maria Zuber, vicepresidente de investigación del MIT.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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