La ciencia suele describir el origen del Sistema Solar como una historia ordenada: polvo, gas, colisiones y, con el tiempo, planetas. Pero los detalles finos nunca encajan tan fácil. El nuevo trabajo de Baibhav Srivastava y André Izidoro, publicado en Science Advances, propone una pieza que faltaba en el rompecabezas: Júpiter no solo creció temprano, sino que modificó por completo el entorno donde nacieron la Tierra y los planetas interiores.
El hallazgo sugiere que Júpiter actuó como un arquitecto inesperado del Sistema Solar joven, moldeando los flujos de gas y polvo que definieron qué planetas sobrevivieron, cómo migraron y por qué algunos meteoritos aparecieron millones de años después. Es un resultado que da una nueva respuesta a preguntas que parecían incompatibles entre sí.
Júpiter y un viejo enigma del origen planetario
Durante años, los científicos se toparon con un problema serio: las primeras “semillas” de planetas, los planetesimales metálicos que dieron lugar a los meteoritos de hierro, se formaron muy pronto, dentro del primer millón de años. Pero los condritos ordinarios y enstatitas —fragmentos que representan material de la parte interna del Sistema Solar— nacieron dos o tres millones de años después, mucho más tarde de lo esperado. El retraso nunca había encajado con lo que sabíamos del disco primordial, porque se suponía que el polvo interno debía haberse perdido muy rápido por deriva hacia el Sol.
A esto se sumaba otro gran rompecabezas, la conocida separación isotópica entre meteoritos no carbonáceos (NC) y carbonáceos (CC). Ambos grupos parecen proceder de regiones claramente distintas del Sistema Solar joven, como si hubiera existido una barrera que evitó que el material de fuera se mezclara con el interno.
Esa barrera se ha atribuido muchas veces a Júpiter. Pero si Júpiter bloqueaba el paso del polvo exterior, entonces la zona interna debería haberse quedado sin material suficiente para crear nuevos planetesimales millones de años después. Nada cuadraba.
El nuevo estudio toma estas piezas aparentemente incompatibles y las integra en una sola explicación. Los autores plantean que la clave no es solo que Júpiter actuara como barrera, sino cómo modificó el disco de gas desde el momento en que empezó a crecer, creando condiciones que permiten tanto la separación isotópica como la formación tardía de planetesimales.
Un cambio radical en el disco donde nacieron los planetas
El equipo utilizó simulaciones hidrodinámicas de alta resolución para observar qué ocurre en un disco de gas y polvo cuando un planeta gigante empieza a crecer en él. Lo que encontraron es que Júpiter, al alcanzar una masa suficiente, no solo abrió un hueco a su alrededor, sino que provocó un efecto mucho más profundo en toda la región interior.
El crecimiento rápido del planeta generó ondas y estructuras capaces de acelerar la pérdida de gas en la zona interna, haciendo que se vaciara en una escala de tiempo mucho más corta que la habitual.
Ese vaciamiento permitió que la parte interna del disco dejara de comportarse como un entorno “pegajoso” donde los planetas jóvenes migran hacia el Sol. En discos normales, los embriones rocosos suelen moverse hacia dentro por la fricción con el gas, un proceso que podría haber empujado a los futuros planetas terrestres hasta la región más cercana a la estrella. Pero en un disco remodelado por Júpiter, esa migración se frena de forma natural porque el gas interior se agota antes de tiempo.
Además de vaciar gas, Júpiter creó baches de presión y anillos que actuaron como trampas de polvo. Esas trampas se formaron desde regiones cercanas al Sol hasta casi la órbita de Júpiter, reagrupando material y alterando para siempre la dinámica de crecimiento de los planetas interiores. Las imágenes de ALMA, que muestran anillos en discos alrededor de estrellas jóvenes, respaldan que este tipo de estructuras son comunes.
Por qué los planetas interiores no cayeron hacia el Sol
Con el nuevo mapa del disco en mente, los autores probaron cómo crecerían los embriones de la Tierra, Venus y Marte dentro de este entorno alterado. Las simulaciones muestran que, si el disco fuera uniforme, los embriones caerían hacia dentro sin remedio. Pero en el escenario donde Júpiter aparece temprano, ocurre lo contrario: los baches de presión introducen zonas de “migración nula” o incluso movimiento hacia afuera. Los embriones terminan quedándose alrededor de 1 unidad astronómica, donde hoy está la Tierra, en lugar de precipitarse hacia el interior.
La rapidez con la que se vacía el gas interno es crucial. Al desaparecer el gas, la fuerza que impulsa la migración hacia el Sol se debilita y los embriones quedan prácticamente “congelados” en su posición. Este proceso también puede explicar una acumulación natural cerca de 0,4–0,5 au, una zona que podría estar relacionada con la actual órbita de Mercurio.
Según los modelos, Júpiter debió empezar a crecer entre 1,5 y 2 millones de años tras la formación de las primeras partículas sólidas del Sistema Solar. Este margen es el que permite obtener planetas interiores estables, sin migraciones extremas y sin la necesidad de procesos exóticos o valores de turbulencia poco realistas. El calendario de crecimiento de Júpiter se convierte así en el elemento que define el destino de los planetas rocosos.
La inesperada “segunda generación” de meteoritos
Una de las mayores revelaciones del estudio es que Júpiter no solo moldeó a los planetas: también permitió una nueva oleada de planetesimales mucho más tardía. A medida que los embriones chocaban entre sí durante su crecimiento, generaban gran cantidad de polvo fino y fragmentos. En una situación normal, ese material habría caído hacia el Sol por deriva radial. Pero con el disco remodelado, ocurrió algo distinto.
Los anillos y baches de presión creados por Júpiter atraparon parte de ese polvo, que empezó a acumularse durante cientos de miles de años. Esa acumulación permitió que, entre los 2 y 3 millones de años, se formaran nuevos planetesimales, los cuales coinciden en edad con los meteoritos no carbonáceos más tardíos. Es la primera vez que un modelo explica de manera coherente esta cronología tan discordante.
Los nuevos planetesimales se formaron en anillos estrechos, tanto en regiones cercanas al Sol como alrededor de 2 au. Esas zonas separadas ayudan a entender por qué los diferentes tipos de condritos NC presentan variaciones en composición y grado de oxidación.
Aunque muchos de estos cuerpos terminaron incorporándose en planetas o fueron destruidos, algunos pudieron ser transportados hasta el cinturón de asteroides, donde se conservaron como pequeños fósiles del origen del Sistema Solar.
Un nuevo marco para entender el nacimiento del Sistema Solar
Los autores subrayan que su modelo conecta piezas antes incompatibles: la separación isotópica NC–CC, la migración limitada de los planetas interiores, la presencia de planetesimales tardíos y la arquitectura final del Sistema Solar. Todo ello surge de un mismo proceso: la formación temprana de Júpiter y su impacto sobre el disco primitivo, un mecanismo que ya se observa en discos alrededor de otras estrellas.
El trabajo también abre nuevas preguntas. Por ejemplo, qué papel tuvo Saturno en etapas posteriores o cómo se desplazaron los planetesimales desde las regiones internas hacia el cinturón de asteroides. Pero lo que sí parece claro es que la historia del Sistema Solar no puede entenderse sin considerar la influencia temprana del gigante gaseoso.
Las conclusiones también ofrecen una pista importante para estudiar otros sistemas planetarios. Si muchos discos jóvenes muestran anillos y huecos similares, es posible que planetas gigantes en crecimiento estén reescribiendo los destinos de los planetas rocosos en esos sistemas del mismo modo que Júpiter lo hizo aquí. Y eso significa que la arquitectura de mundos habitables en otros lugares podría depender en gran medida del momento en que se formen sus gigantes.
Referencias
- Srivastava, B., & Izidoro, A. (2025). The late formation of chondrites as a consequence of Jupiter-induced gaps and rings. Science Advances, 11(43), eady4823. doi: 10.1126/sciadv.ady4823
