Ejercicio A1 (3) - Ley de gravitación universal · Ciencias Generales PAU Canarias Julio (Ciencias) 2025

En los últimos años, Saturno y Júpiter han protagonizado un duelo por disponer del máximo número de satélites, que ganaba Saturno con 146 lunas frente a las 92 de Júpiter. Este año, la ventaja se ha acentuado al anunciar los astrónomos la detección de 128 lunas adicionales. Pero, estos 128 nuevos satélites no son lunas saturnianas normales, esferas de hielo y roca cuyas órbitas están estrechamente alineadas con el ecuador del planeta. En su lugar, estos objetos abultados, cada uno de unos pocos kilómetros de diámetro, se conocen como lunas irregulares, que giran alrededor del gigante gaseoso en ángulos pronunciados, a menudo en dirección opuesta a la rotación de Saturno.

Estos indicios apuntan a una larga carrera de destrucción. Hace varios miles de millones de años, viajeros más grandes hechos de roca y hielo fueron capturados por la gravedad de Saturno, convirtiéndose en lunas en el proceso. Con el tiempo, algunas de ellas chocaron entre sí, desencadenando una cascada de violencia luna contra luna que creó cientos de lunas más pequeñas y jóvenes (cada una un fragmento de sus ancestros aniquilados) que todavía estaba teniendo lugar hace tan sólo 100 millones de años. Esto hace que el hallazgo sea algo más que un simple recuento cósmico. Añaden nuevos y ricos detalles a la caótica historia del sistema de Saturno, una obra en curso en la que nada (ni sus lunas ni sus resplandecientes anillos) es permanente, sino más bien una decoración temporal. Ninguna de estas nuevas lunas destaca por sí sola. Pero cada una de ellas es una pieza extraída de varios rompecabezas ahora rotos: algunas de las lunas originales de Saturno.

De todas las lunas de Saturno, los astrónomos están particularmente seducidos por Phoebe, una luna de tamaño medio descubierta en 1898 y cuya órbita excéntrica y retrógrada la ha marcado durante mucho tiempo como irregular. Esta luna fuertemente craterizada ha sufrido muchos impactos, pero a pesar de ello ha sobrevivido durante varios miles de millones de años. Hoy en día, está rodeada por su propio cúmulo de lunas más pequeñas, creadas por esos impactos más antiguos.

El cúmulo de Mundilfari cuenta una historia diferente. Presenta un número tan elevado de lunas pequeñas que no puede tener orígenes antiguos; muchas de éstas habrían chocado entre sí y se habrían vaporizado poco después de formarse. Se deduce que el cúmulo se habría formado por la demolición de una luna más grande en algún momento de los últimos 100 millones de años.

National Geographic 2025.

3.

Describe la ecuación de la ley de gravitación universal, que controla la danza de los satélites de Saturno en torno a su planeta. [0,5 puntos]