¿Por qué algunos planetas no tienen luna, otros una sola, y varios pueden tener decenas?

En nuestro sistema solar hay identificadas actualmente 290 lunas de diferentes tamaños, formas y tipos.

Marte tiene dos lunas pequeñas. El lejano Plutón tiene una luna de casi la mitad de su tamaño. La Tierra tiene una que, si consideramos la relación entre el tamaño de nuestro planeta y su satélite natural, es mayor que los de los cuatro planetas gigantes conocidos en el sistema solar: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Por cierto, estos últimos cuatro tienen varias decenas de lunas cada uno.

Sin embargo, Venus y Mercurio no tienen luna alguna. Entonces: ¿Por qué algunos planetas tienen lunas y otros no? Si bien los astrónomos aún no pueden encontrar una respuesta definitiva a este interrogante, hay varias teorías al respecto.

Contando lunas

Los cuerpos naturalmente formados que orbitan planetas se denominan lunas o satélites planetarios, siendo la Luna de la Tierra el satélite planetario más conocido.

De acuerdo con el equipo de NASA / JPL, en la actualidad hay 293 lunas que orbitan planetas en nuestro sistema solar: una luna para la Tierra; dos para Marte; 95 en Júpiter; 146 en Saturno; 28 en Urano; 16 en Neptuno; y 5 para el planeta enano Plutón.

Pero la cuenta no se queda ahí, ya que hay documentados más de 470 satélites o lunas, orbitando objetos más pequeños tales como asteroides, planetas enanos u Objetos del Cinturón de Kuiper (KBO), un anillo de cuerpos helados situado fuera de la órbita de Neptuno. Plutón, el planeta que perdimos por un cambio en la clasificación de planetas, es el elemento más famoso del cinturón de Kuiper. Estas lunas se llaman satélites de cuerpos menores.

¿Cómo se formaron las lunas?

La mayoría de las lunas planetarias en nuestro sistema solar se formaron a partir de los discos de gas y polvo que circulan alrededor de los planetas en el sistema solar temprano, como las de Júpiter y Saturno. Otras son objetos que se formaron en otros lugares y cayeron en órbita alrededor de planetas, capturadas por la gravedad de éstos.

Pero nuestra Luna no se formó de esta manera. Al momento existen cinco teorías sobre su formación:

• Nacimiento conjunto: según este modelo, la Luna y la Tierra nacieron al mismo tiempo como dos objetos separados… pero, entre otras cuestiones, esta teoría no puede explicar por qué la Tierra tiene un núcleo de hierro y la Luna no. El siguiente video explica este modelo, en base a una animación sobre cómo se formaron los planetas (y las lunas) de nuestro sistema solar:

• Desprendimiento: esta teoría indica que la Tierra en sus orígenes, giraba alrededor de su eje muy rápidamente, dando una vuelta alrededor de sí misma en cuatro horas. Esta rápida rotación causó el desprendimiento de material terrestre el que, al dividirse, dio origen a la Luna y a Marte. Este modelo no puede explicar las características de la órbita lunar.
• Impacto: esta teoría establece que la Luna fue creada después de que otro planeta (Theia) se estrellara contra una Tierra joven hace miles de millones de años. Esta es una de las teorías más aceptadas, y la evidencia fue proporcionada por rocas lunares traídas por las misiones Apollo hace más de 50 años. El video a continuación, es una simulación por computadora hecha por la NASA que muestra cómo se formó nuestra Luna según esta teoría.

• Impactos: esta nueva teoría sugiere que la Luna podría haberse formado no por un único y gigantesco impacto, sino por una serie de impactos, los que habrían puesto en órbita millones de toneladas de material desprendido que terminó juntándose y formando nuestro satélite natural.
• Captura: según esta teoría, ambos objetos se formaron por separado al inicio del sistema solar y la Luna, al acercarse a la Tierra fue capturada por la gravedad de nuestro planeta. Este modelo tiene numerosos puntos débiles, entre ellos el de explicar el bajo contenido de hierro de la Luna.

La esfera de Hill (o por qué algunos planetas tienen luna)

Los objetos ejercen un fuerza gravitacional de atracción en otros objetos cercanos. Cuanto más grande es el objeto, mayor es la fuerza de atracción (gravedad). Nuestro sistema solar está dominado por la gran fuerza gravitacional del Sol, que mantiene a todos los planetas en órbita. Y como el Sol es el objeto más masivo de nuestro sistema solar, tiene la influencia más gravitacional en objetos como los planetas.

Es por este motivo que Mercurio no tiene lunas, ya que su cercanía con el Sol hace que su gravedad -pequeña en comparación con el Sol- no pueda sostener un cuerpo girando a su alrededor, ya que cualquier luna potencial probablemente sería arrastrada hacia el por su gravedad. Lo mismo aplicaría para Venus, aunque sobre esto no hay un consenso científico absoluto.

Para que un satélite orbite un planeta, tiene que estar lo suficientemente cerca como para que el planeta ejerza la fuerza gravitacional suficiente como para mantenerlo en órbita. A la mínima distancia necesaria para que un planeta mantenga un satélite en órbita se la denomina “La esfera de Hill”

Por esto es por lo que cuanto más grande el planeta, mayor cantidad de lunas orbitando a su alrededor puede tener: 95 lunas en Júpiter y 146 en Saturno, el gigante del sistema solar.

Marte tiene solo dos, y pequeñas. Se cree que ambas son asteroides capturados, ya que Marte se encuentra cerca del cinturón de asteroides.