Un disco de objetos helados, alternativa al hipotético Planeta Nueve
Universidad de Cambridge


Las extrañas órbitas de algunos objetos en los confines más lejanos de nuestro sistema solar puede explicarse por un disco de pequeños cuerpos helados y no de un hipotético noveno gran planeta.

Una explicación alternativa a la llamada hipótesis ‘Planeta Nueve’, presentada por investigadores de la Universidad de Cambridge y la Universidad Americana de Beirut, propone un distante disco de escombros con una masa combinada de hasta diez veces la de Tierra.

Cuando se combina con un modelo simplificado del sistema solar, las fuerzas gravitacionales del disco hipotético pueden explicar la arquitectura orbital inusual que exhiben algunos objetos en los confines del sistema solar.

Si bien la nueva teoría no es la primera en proponer que las fuerzas gravitacionales de un disco masivo hecho de pequeños objetos podrían evitar la necesidad de un noveno planeta, es la primera teoría que puede explicar las características significativas de las órbitas observadas mientras explicando la masa y la gravedad de los otros ocho planetas en nuestro sistema solar. Los resultados se reportan en la revista Astronomical Journal.

Más allá de la órbita de Neptuno se encuentra el Cinturón de Kuiper, que está formado por pequeños cuerpos que quedan de la formación del sistema solar. Neptuno y los otros planetas gigantes influyen gravitacionalmente sobre los objetos en el Cinturón de Kuiper y más allá, conocidos colectivamente como Objetos Trans-Neptunianos (TNO), que rodean al Sol en caminos casi circulares desde casi todas las direcciones.

Sin embargo, los astrónomos han descubierto algunos valores atípicos misteriosos. Desde 2003, se han detectado alrededor de 30 TNO en órbitas altamente elípticas: se distinguen del resto de las TNO al compartir, en promedio, la misma orientación espacial. Este tipo de agrupación no puede explicarse por nuestra arquitectura existente del sistema solar de ocho planetas y ha llevado a algunos astrónomos a suponer que las órbitas inusuales podrían verse influidas por la existencia de un noveno planeta aún desconocido.

La hipótesis del ‘Planeta Nueve’ sugiere que para dar cuenta de las órbitas inusuales de estos TNO, tendría que haber otro planeta, que se cree que es aproximadamente diez veces más masivo que la Tierra, al acecho en los confines del sistema solar y el “pastoreo”. Las TNOs en la misma dirección a través del efecto combinado de su gravedad y la del resto del sistema solar.

“La hipótesis del Planeta Nueve es fascinante, pero si existe el hipotético noveno planeta, hasta ahora se ha evitado la detección”, dijo en un comunicado el coautor Antranik Sefilian, estudiante de doctorado en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica de Cambridge. “Queríamos ver si podría haber otra causa, menos dramática y quizás más natural, para las órbitas inusuales que vemos en algunas TNO. Pensamos, en lugar de pensar en un noveno planeta, y luego preocuparnos por su formación y órbita inusual, ¿por qué no simplemente explicamos la gravedad de los objetos pequeños que constituyen un disco más allá de la órbita de Neptuno y vemos lo que hace por nosotros?

El profesor Jihad Touma, de la Universidad Americana de Beirut, y su ex estudiante Sefilian modelaron la dinámica espacial completa de los TNO con la acción combinada de los planetas exteriores gigantes y un disco masivo y extendido más allá de Neptuno. Los cálculos del dúo, que surgieron de un seminario en la Universidad Americana de Beirut, revelaron que un modelo de este tipo puede explicar las desconcertantes órbitas agrupadas en el espacio de algunas TNO.

En el proceso, pudieron identificar los rangos en la masa del disco, su “redondez” (o excentricidad) y los cambios graduales forzados en sus orientaciones (o tasa de precesión), que reproducían fielmente las órbitas más extremas de la TNO.

“Si se elimina el planeta nueve del modelo y, en cambio, se permite que haya muchos objetos pequeños dispersos en un área amplia, las atracciones colectivas entre esos objetos podrían explicar las órbitas excéntricas que vemos en algunas TNO”, dijo Sefilian.

Los intentos anteriores de estimar la masa total de objetos más allá de Neptuno solo han sumado alrededor de una décima parte de la masa de la Tierra. Sin embargo, para que las TNO tengan las órbitas observadas y para que no haya un Planeta Nueve, el modelo presentado por Sefilian y Touma requiere que la masa combinada del Cinturón de Kuiper esté entre unas diez y diez veces la masa de la Tierra.

“Cuando observamos otros sistemas, a menudo estudiamos el disco que rodea a la estrella anfitriona para inferir las propiedades de los planetas en órbita a su alrededor”, dijo Sefilian. “El problema es que cuando observas el disco desde dentro del sistema, es casi imposible verlo todo a la vez. Si bien no tenemos evidencia de observación directa para el disco, tampoco lo tenemos para el Planeta Nueve, y es por eso que estamos investigando otras posibilidades. Sin embargo, es interesante observar que las observaciones de los análogos del cinturón de Kuiper alrededor de otras estrellas, así como los modelos de formación de planetas, revelan enormes poblaciones de restos.

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