¿Cómo Júpiter le ganó a Saturno, por lo menos en cuanto a grandes lunas?

Los dos planetas de gas son los más grandes del Sistema Solar, son además vecinos, sus composiciones químicas son relativamente similares, pero hay algo que los distingue notablemente (además de los anillos): Júpiter tiene más lunas grandes que Saturno, a pesar de que el segundo tiene más lunas en total, y no sabemos porqué ocurrió esto.

Sin embargo, es probable que sus campos magnéticos tengan algo que ver.

Hasta la invención del telescopio y su uso regular a inicios del siglo XVII, Júpiter y Saturno representaban los límites de los errantes conocidos. Urano fue descubierto mucho después, en 1781 por William Herschel, y Neptuno hasta 1846 por Johann Gottfried Gale, basándose en las predicciones matemáticas de Urbain Le Verrier.

Pero desde muy pronto, las lunas en los dos gigantes se convirtieron en una característica peculiar. Galileo Galilei descubrió las cuatro más grandes de Júpiter (Europa, Io, Ganímides y Calixto) entre 1609 y 1610. Pero la siguiente luna descubierta allá fue hasta 1892, Amaltea.

En el «Señor de los Anillos» la historia fue algo diferente. La primera luna descubierta en Saturno fue Titán, en 1655; Iapetus la segunda en 1671; Rhea fue la tercera, en 1672, etc. Para 1892, el mismo año del descubrimiento de Amaltea, Saturno tenía ya 8 lunas descubiertas.

Sin embargo, prevalecía una diferencia: las lunas jovianas son bastante más grandes que las saturninas. En cuanto al número, al día de hoy la población ha crecido muchísimo: a marzo de 2026, Júpiter tiene 101 satélites naturales, y Saturno 285.

Entonces la pregunta surge de inmediato: ¿porqué si Júpiter es más grande, tiene menos lunas que Saturno, y además, a pesar de tener menos, las cuatro más grandes son mucho más grandes que la mayor de Saturno?

Bueno pues un equipo liderado por científicos de la Universidad de Kioto pusieron a prueba modelos computacionales para intentar responder a estas cuestiones.

Los investigadores simularon la formación de sistemas lunares alrededor de los dos planetas, recreando la estructura interna de cada uno, su evolución térmica y la evolución de sus campos magnéticos a lo largo de tiempo.

Sus resultados confirmaron que el campo magnético es un factor fundamental, clave en la formación de las lunas.

El proceso es este. Las lunas se forman en un «disco circumplanetario» a partir de gas y polvo que orbita el joven planeta. El disco nutre a las proto-lunas con material, pero las interacciones con este pueden provocar que caigan en el planeta, impidiendo por lo tanto la formación de lunas grandes.

Las simulaciones de este trabajo, titulado «Different architecture of Jupiter and Saturn satellite systems from magnetospheric cavity formation», publicado en la revista Nature Astronomy, mostraron que el joven Júpiter generó un fuerte campo magnético temprano que creó una «cavidad» segura alrededor del planeta, donde sus recientes y grandes lunas no pudieron migrar demasiado. Esto impidió que las futuras Europa, Io, Ganímides y Calixto se acercaran demasiado a su planeta anfitrión como para ser tragadas.

Por el contrario, todo indica que el joven Saturno carecía de un campo magnético fuerte, por lo que sólo una luna grande, Titán, logró sobrevivir.

Los científicos predicen que exoplanetas gigantes en otras estrellas tendrán sistemas compactos de lunas si estos fueran del tipo Júpiter, pero tendrían varias menos y a mayor distancia cuando se trate de exoplanetas parecidos a Saturno.

Finalmente, poner a prueba las teorías de formación planetaria y de lunas es algo complejo, porque sólo contamos con nuestro Sistema Solar como referencia cercana. Sin embargo, existen múltiples sistemas planetarios en el vecindario solar donde en el futuro podremos observar sus lunas y así contrastar nuestros modelos con las observaciones.

Referencia: How Jupiter Cultivated More Large Moons than Saturn — A magnetospheric cavity explains the difference