¿Hay o no hay un Planeta 9? ¿Hay un planeta en las afueras de nuestro Sistema Solar, con suficiente masa para explicar los movimientos de objetos distantes? ¿O es responsable un disco de material helado? Todavía no hay evidencia directa de un Planeta 9 real, pero algo con suficiente masa está afectando las órbitas de los objetos distantes del Sistema Solar.
Un nuevo estudio sugiere que un disco de material helado causa los movimientos extraños de los objetos externos del Sistema Solar, y que no necesitamos inventar otro planeta para explicar esos movimientos. El estudio proviene de
El profesor Jihad Touma, de la Universidad Americana de Beirut, y
Antranik Sefilian, estudiante de doctorado en el Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de Cambridge. Sus resultados se publican en el Astronomical Journal.
La idea de otro planeta en los confines de nuestro Sistema Solar es atractiva. Energiza al aventurero en todos nosotros. Y para el astrónomo o los astrónomos que finalmente puedan descubrirlo, sería un gran logro. ¿Quién no querría ser conocido como el descubridor de un planeta completamente nuevo, aquí mismo en nuestro propio Sistema Solar? Es mucho más emocionante que ser la persona que finalmente confirmó la masa de un disco de material helado.
A medida que los astrónomos han mejorado en el estudio y la comprensión del Sistema Solar distante, han encontrado más y más objetos. En los últimos 15 años, los astrónomos han descubierto unos 30 objetos transneptunales (TNO) que viajan en órbitas altamente elípticas. El más reciente fue "The Goblin", un cuerpo con una órbita que lo lleva hasta 2300 UA del Sol.
Dado que estos cuerpos no interactúan gravitacionalmente con los otros planetas del Sistema Solar, debe haber algún otro agregado de masa que forme sus órbitas. Y aunque la explicación del Planeta 9 ha ganado fuerza a lo largo de los años, no hay evidencia directa de que un planeta sea responsable de dar forma a estas extrañas órbitas.
"La hipótesis del Planeta Nueve es fascinante, pero si existe el noveno planeta hipotético, hasta ahora ha evitado la detección".
El coautor del estudio, Antranik Sefilian, estudiante de doctorado en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica de Cambridge.
El nuevo estudio propone que un disco de material helado sea responsable de las órbitas altamente elípticas de los objetos distantes. No es la primera teoría que sugiere esto, pero es la primera que puede explicar las órbitas observadas, al tiempo que explica la masa y la gravedad de los otros ocho planetas en nuestro sistema solar.
Los 30 TNO que recorren estas órbitas altamente elípticas son parte de un grupo más grande de TNO y objetos que forman el Cinturón de Kuiper. El Cinturón de Kuiper está hecho de material sobrante de la formación del Sistema Solar. La mayoría de estos objetos recorren caminos casi circulares alrededor del Sol. Pero los 30 que no viajan en órbitas casi circulares comparten una orientación espacial diferente, y eso requiere una explicación.
La explicación más comentada es Planet Nine. El Planeta Nueve tendría que ser aproximadamente 10 veces más masivo que la Tierra. Este planeta, escondido en los confusos confines del Sistema Solar, pastorearía estos 30 cuerpos en sus órbitas inusuales.
El problema es que nadie lo ha detectado todavía en el Planeta Nueve, y solo se conoce por efecto observado.
"La hipótesis del Planeta Nueve es fascinante, pero si existe el noveno planeta hipotético, hasta ahora ha evitado la detección", dijo el coautor Antranik Sefilian, estudiante de doctorado en el Departamento de Matemática Aplicada 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 algunos TNO. Pensamos, en lugar de permitir un noveno planeta, y luego preocuparnos por su formación y su órbita inusual, ¿por qué no simplemente explicar la gravedad de los objetos pequeños que constituyen un disco más allá de la órbita de Neptuno y ver qué hace por nosotros?
El nuevo estudio se basa en modelos detallados del Sistema Solar y también en observaciones de otros sistemas solares.
Touma y Sefilian modelaron la dinámica espacial completa de los TNO con la acción combinada de los planetas exteriores gigantes y un disco masivo y extenso de material más allá de Neptuno. Calcularon un modelo que puede explicar las órbitas altamente elípticas, agrupadas espacialmente de los 30 TNO. También identificaron rangos de masa y formas para el disco helado de material. Además, pudieron forzar cambios graduales en sus orientaciones (o tasa de precesión), que reprodujeron fielmente las órbitas atípicas de TNO.
"Si elimina el planeta nueve del modelo y en su lugar permite muchos objetos pequeños dispersos en un área amplia, las atracciones colectivas entre esos objetos podrían explicar fácilmente las órbitas excéntricas que vemos en algunos TNO", dijo Sefilian, quien es un Gates Cambridge Scholar y miembro del Darwin College.
Entonces, caso cerrado? No exactamente.
"Si bien no tenemos evidencia de observación directa para el disco, tampoco la tenemos para Planet Nine, por lo que estamos investigando otras posibilidades".
Antranik Sefilian
Es fácil proponer otro planeta sin descubrir de la masa adecuada para explicar estas órbitas observadas. Pero hasta ahora, un planeta así ha evitado la detección. Pero en cierto modo, el disco de la teoría del material helado sufre de lo mismo. Es bastante fácil proponerlo, y construir un modelo matemático exitoso que respalde la teoría del disco helado al menos demuestra que es posible, pero aún no se ha detectado.
De hecho, los intentos anteriores para estimar la masa de objetos helados más allá de Neptuno solo han sumado aproximadamente una décima parte de la masa de la Tierra, no lo suficiente para explicar este extraño grupo de órbitas. El modelo creado por los dos científicos detrás de este nuevo estudio requiere diez veces más masa que eso.
Aquí es donde entra en juego la observación de otros sistemas solares.
"El problema es que cuando observa el disco desde el interior del sistema, es casi imposible ver todo de una vez".
Antranik Sefilian.
"Al observar otros sistemas, a menudo estudiamos el disco que rodea la estrella anfitriona para inferir las propiedades de cualquier planeta en órbita a su alrededor", dijo Sefilian. "El problema es que cuando observa el disco desde el interior del sistema, es casi imposible ver todo de una vez. Si bien no tenemos evidencia de observación directa para el disco, tampoco la tenemos para Planet Nine, por lo 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 remanentes de escombros ".
Otros sistemas solares tienen un disco de material helado sobrante de su formación, con suficiente masa para dar cuenta de las órbitas altamente elípticas de los objetos en el borde de los sistemas. ¿Podría ser lo mismo en nuestro Sistema Solar? ¿Podría haber un disco de material helado y un Planet 9?
Sefilian cree que sí. "También es posible que ambas cosas sean ciertas: podría haber un disco masivo y un noveno planeta". Con el descubrimiento de cada nuevo TNO, reunimos más evidencia que podría ayudar a explicar su comportamiento ".
En este número se exhibe el ir y venir de los científicos que se esfuerzan por descubrir evidencia, a veces de acuerdo y a veces en desacuerdo vehemente.
El estudio, especialmente la introducción y la conclusión, presenta y cita otros estudios que apoyan y no están de acuerdo con este. Todavía estamos en los primeros días de entender el Sistema Solar distante con gran detalle. Con los telescopios más potentes en línea en los próximos años, y con computadoras más potentes y métodos de observación mejorados, es solo cuestión de tiempo antes de que finalmente se expliquen las extrañas órbitas de estos cuerpos distantes.
Fuentes:
- Documento de investigación: PASTOR EN UN DISCO AUTOGRAVITANTE DE OBJETOS TRANSNEPTUNIANOS
- Comunicado de prensa: las órbitas misteriosas en los confines del sistema solar no son causadas por el "Planeta Nueve", dicen los investigadores
- Artículo de la revista espacial: Nuevo planeta enano encontrado en las afueras del sistema solar, dando a los astrónomos más municiones para buscar evidencia del planeta 9
- Comunicado de prensa de Caltech: los investigadores de Caltech encuentran evidencia de un noveno planeta real
- Documento de investigación: EVIDENCIA PARA UN PLANETA GIGANTE DISTANTE EN EL SISTEMA SOLAR
