1
Caos en el sistema solar
Por Eitel H. Lauría (para La Nación )
1 minuto de lectura'
En las últimas décadas se han ido suscitando inquietudes, preocupaciones y alarmas surgidas por la probable ocurrencia de graves deterioros y catástrofes capaces de afectar a extensas regiones y aun a todo el planeta. En primer término, debe señalarse la degradación ambiental resultante de una serie de causas interrelacionadas, tales como la superpoblación, la destrucción irresponsable de valiosos recursos naturales, la creciente industrialización y el empleo de tecnologías inadecuadas. La alarma se ha extendido, pero todavía no existe una respuesta suficiente y global apta para revertir el proceso de deterioro.
Son recientes también las inquietudes originadas por la posible colisión de asteroides con la Tierra. Siempre se recuerda el estallido en Tungusha, Siberia, en el año 1908, de un pequeño asteroide o cometa que incendió alrededor 1000 kilómetros cuadrados de bosques. Por otra parte, existen algunas confirmaciones de la hipótesis del Premio Nobel Luis Alvarez relativa a la extinción de los dinosaurios, hace 65 millones de años, causada por el impacto de un cuerpo extraterrestre que generó una catástrofe climática. La posibilidad de colisión de la Tierra con un objeto del espacio es real, aunque se estima que su probabilidad de ocurrencia es muy baja.
Ese cuadro de situación definido por toda una gama de desastres más o menos probables no incluye la posibilidad de eventuales alteraciones en la estabilidad del sistema solar. Paradigma de inmutabilidad, regularidad y predecibilidad, el sistema, constituido por el Sol y su numerosa corte de planetas, satélites, asteroides y cometas, es la imagen por excelencia de un eterno y preciso mecanismo de relojería.
La mecánica de Newton
El estudio de sus movimientos se realiza utilizando los recursos matemáticos de la mecánica celeste desarrollada por Laplace (1749-1827) a partir de la ley de gravitación universal de Newton (1642-1727). Pueden así calcularse con notable precisión las órbitas de los planetas y satélites y predecirse con exactitud y mucha anticipación los eclipses. Además, la mecánica celeste es el instrumento que hace posible la determinación y el cálculo de las trayectorias de los satélites artificiales y los vehículos espaciales. Uno de estos últimos, el Voyager II, lanzado en 1977, está ya viajando fuera del sistema solar y todas las alternativas de la travesía y los contactos cercanos con varios planetas se cumplieron de acuerdo con las previsiones y con increíble puntualidad.
Esa inmutable y serena regularidad del sistema solar, observada por el hombre desde su aparición en el planeta, ha despertado en la humanidad, en los tiempos primitivos, sentimientos religiosos en torno al Sol y sus planetas y, en tiempos más recientes, actitudes de confiada admiración. Sin embargo, a veces han aflorado dudas. ¿Es estable el sistema solar? ¿Son siempre regulares y predecibles los movimientos y las órbitas? El genial matemático francés Henri Poincaré (1854-1912) se planteó esos interrogantes, pero los recursos científicos disponibles en su tiempo fueron insuficientes para darles respuesta.
Satélites y asteroides díscolos
En años recientes, el estudio del satélite natural Hiperión aportó significativas sorpresas. Hiperión describe con regularidad su órbita alrededor del planeta Saturno. Sin embargo, en su movimiento de rotación y en su posición con relación al plano de la órbita no muestra ninguna regularidad: se desplaza a los tumbos. Es el caos.
Hiperión fue estudiado por el astrónomo norteamericano J. Wisdom y sus colaboradores a comienzos de la década del 80. A partir de entonces se han ido acumulando evidencias, teóricamente perturbadoras, sobre comportamientos caóticos, impredecibles, en otros integrantes del sistema solar. En particular, se ha observado que los asteroides, sometidos a la influencia gravitacional preponderante del Sol y de Júpiter, sufren importantes e impredecibles cambios en sus órbitas y que, eventualmente, pueden interceptar las órbitas de Marte y de la Tierra. Pero aquí no termina el caos celeste: algunos estudios del planeta Plutón, descubierto en 1930, indican que su movimiento orbital es irregular.
Los estudios se acumulan y muestran que la irregularidad y la impredecibilidad son una realidad en el otrora serenísimo panorama astronómico. Queda entonces planteada una pregunta: ¿cómo se compatibiliza el caos con la magnífica y muchas veces comprobada regularidad asociada con la mecánica de Newton?
La paradoja tiene una explicación: la ciencia actual cuenta con recursos inmensamente más poderosos que los existentes hasta hace pocas décadas. En efecto, las ecuaciones newtonianas son muy complejas y sólo pueden resolver el problema del movimiento de dos cuerpos en el espacio, por ejemplo, el Sol y un planeta. Con tres cuerpos _el Sol, un planeta y un satélite_ no existe una solución analítica rigurosa del problema y, para más de tres cuerpos, no hay forma matemática de conocer la naturaleza de los movimientos y la forma de las trayectorias de cada uno de los astros.
Hijos de las mismas leyes
La frustración nacida de la existencia de ecuaciones magistrales pero en general insolubles cuando se las aplica en problemas astronómicos complejos se ha desvanecido con la aparición de las computadoras. Aprovechando su prodigiosa capacidad, y siempre sobre la base de las ecuaciones de la mecánica celeste, se pueden realizar cálculos y simulaciones numéricas del movimiento de los astros extendidos a períodos de cientos de millones de años. Se sabe así que, con tiempo suficiente, pueden darse situaciones muy variadas en la configuración del sistema solar, con modificación de órbitas y, eventualmente, movimientos caóticos.
La conclusión es sorprendente e inimaginable según las concepciones de los siglos pasados: las leyes de Newton y de Laplace explican tanto el orden como el caos. Ambos son hijos legítimos de las mismas leyes físicas. En palabras del astronómo Wisdom : "Newton no pudo haber soñado nunca la belleza y la complejidad de la mecánica que creó".
El caos está instalado en el sistema solar. Sin embargo, esta conclusión no significa que necesariamente se producirán cataclismos planetarios que afecten a la Tierra, por lo menos en los próximos millones de años. Se ha desvanecido el majestuoso paradigma del perfecto mecanismo celeste de relojería. Pero, al mismo tiempo, la monotonía derivada de la eterna repetición de los mismos movimientos es ya una imagen superada. Con el caos, el sistema solar enriquece su futuro con incontables formas impredecibles de evolución y adquiere el don de la creatividad.
