Diagrama del Sistema Solar. En el centro, los planetas y el Cinturón de Kuiper (puntos azules). La línea roja es la órbita de 2012 VP113, y la naranja, la de Sedna. Imagen: Scott Sheppard. Fuente: Carnegie Institution for Science.
Un trabajo de investigación de la Carnegie Institution for Science (Washington D.C., EE.UU.), de Scott Sheppard y Chadwick Trujillo, ha revelado la existencia de un lejano planeta enano, llamado 2012 VP113, ubicado más allá del borde conocido del Sistema Solar.
Este es probablemente uno de los miles de objetos distantes que se cree que forman la llamada nube de Oort interior. Es más, los resultados obtenidos indican la posible presencia de un enorme planeta, tal vez de hasta 10 veces el tamaño de la Tierra, que no ha sido visto aún, pero que, posiblemente, afecte a la órbita del 2012 VP113, así como a la de otros objetos de la nube de Oort interior. Las conclusiones del estudio han sido publicadas hoy por Nature.
Un Sistema Solar dividido en tres partes
El Sistema Solar conocido se puede dividir en tres partes: los planetas rocosos como la Tierra, que están cerca del Sol; los planetas gaseosos gigantes, que están más lejos, y los objetos helados del Cinturón de Kuiper, que se encuentran algo más allá de la órbita de Neptuno.
Más allá de esto, parece que hay un límite del Sistema Solar del que sólo se conocía hasta ahora un objeto, Sedna. Pero el recién descubierto 2012 VP113 -conocido familiarmente como Biden, por Joe Biden, vicepresidente (VP) de EE.UU.- tiene una órbita más alejada incluso que la de Sedna, por lo que es el objeto más lejano conocido del Sistema Solar.
Tanto Sedna como 2012 VP113 son probablemente planetas enanos, pero aún no se conoce bien su tamaño. "Este es un resultado extraordinario que redefine nuestra comprensión de nuestro Sistema Solar", explica Linda Elkins-Tanton, directora del Departamento de Magnetismo Terrestre de Carnegie, en la nota de prensa de la institución.
Sedna fue descubierto más allá del borde del Cinturón de Kuiper en 2003, y no se sabía si era único, como se pensó de Plutón antes de que el Cinturón de Kuiper fuera descubierto. Con el descubrimiento de 2012 VP113, ahora está claro que Sedna no es único y es probablemente el segundo miembro conocido de la nube de Oort interior, el origen probable de algunos cometas.
Este es probablemente uno de los miles de objetos distantes que se cree que forman la llamada nube de Oort interior. Es más, los resultados obtenidos indican la posible presencia de un enorme planeta, tal vez de hasta 10 veces el tamaño de la Tierra, que no ha sido visto aún, pero que, posiblemente, afecte a la órbita del 2012 VP113, así como a la de otros objetos de la nube de Oort interior. Las conclusiones del estudio han sido publicadas hoy por Nature.
Un Sistema Solar dividido en tres partes
El Sistema Solar conocido se puede dividir en tres partes: los planetas rocosos como la Tierra, que están cerca del Sol; los planetas gaseosos gigantes, que están más lejos, y los objetos helados del Cinturón de Kuiper, que se encuentran algo más allá de la órbita de Neptuno.
Más allá de esto, parece que hay un límite del Sistema Solar del que sólo se conocía hasta ahora un objeto, Sedna. Pero el recién descubierto 2012 VP113 -conocido familiarmente como Biden, por Joe Biden, vicepresidente (VP) de EE.UU.- tiene una órbita más alejada incluso que la de Sedna, por lo que es el objeto más lejano conocido del Sistema Solar.
Tanto Sedna como 2012 VP113 son probablemente planetas enanos, pero aún no se conoce bien su tamaño. "Este es un resultado extraordinario que redefine nuestra comprensión de nuestro Sistema Solar", explica Linda Elkins-Tanton, directora del Departamento de Magnetismo Terrestre de Carnegie, en la nota de prensa de la institución.
Sedna fue descubierto más allá del borde del Cinturón de Kuiper en 2003, y no se sabía si era único, como se pensó de Plutón antes de que el Cinturón de Kuiper fuera descubierto. Con el descubrimiento de 2012 VP113, ahora está claro que Sedna no es único y es probablemente el segundo miembro conocido de la nube de Oort interior, el origen probable de algunos cometas.
La distancia
El punto más cercano al Sol de la órbita del 2012 VP113 equivale a cerca de 80 veces la distancia de la Tierra al Sol, una medida conocida como una unidad astronómica o UA. Para contextualizar, los planetas rocosos y asteroides están a distancias que oscilan entre 0,39 y 4,2 UA. Los gigantes gaseosos se encuentran entre 5 y 30 UA, y el Cinturón de Kuiper (compuesto de miles de objetos helados, incluyendo Plutón) oscila entre 30 y 50 UA.
En nuestro Sistema Solar hay un límite claro a 50 UA. Sedna era el único objeto del que se conociera que superara de manera significativa este límite exterior, situándose a 76 UA en la totalidad de su órbita.
"La búsqueda de más objetos distantes de la nube de Oort interior, aparte de Sedna y 2012 VP113, debe continuar, ya que nos podrían decir mucho sobre cómo se formó nuestro Sistema Solar y sobre cómo evolucionó", explica Sheppard.
Sheppard y Trujillo, del Gemini Observatory de Carnegie, utilizaron la nueva Cámara de Energía Oscura (DECam) del telescopio NOAO 4 de Chile para el descubrimiento. DECam tiene el campo de visión más grande de cualquier telescopio de 4 metros o más, lo que le da una capacidad sin precedentes para rastrear grandes áreas del cielo en busca de objetos apenas visibles. El telescopio de 6,5 metros Magallanes, del Observatorio Las Campanas de Carnegie, se utilizó para determinar la órbita de 2012 VP113 y obtener información detallada acerca de las propiedades de su superficie.
A partir de la zona de cielo rastreado, Sheppard y Trujillo determinaron que pueden existir alrededor de 900 objetos con órbitas como Sedna y 2012 VP113 y de tamaño mayor de 1000 km, y que la población total de la nube de Oort interior es probablemente más grande que la del Cinturón de Kuiper y la del cinturón principal de asteroides.
"Algunos de estos objetos de la nube de Oort interior podrían rivalizar con el tamaño de Marte o incluso de la Tierra. Esto se debe a que muchos de los objetos de la nube de Oort interior son tan distantes que incluso los grandes serían demasiado borrosos para ser detectados con la tecnología actual", aclara Sheppard.
Tanto Sedna y 2012 VP113 fueron encontrados cerca de su máxima aproximación al Sol, pero ambos tienen órbitas que llegan a cientos de UA, momento en el que están demasiado lejos para ser vistos. De hecho, la similitud de las órbitas de Sedna, 2012 VP113 y algunos otros objetos encontrados cerca del borde del Cinturón de Kuiper sugiere que un cuerpo perturbador, masivo y desconocido, puede estar guiando estos objetos hacia configuraciones orbitales similares.
Sheppard y Trujillo sugieren que una Super Tierra o un objeto aún más grande, a cientos de UA, podría estar creando este efecto, puesto que los objetos están demasiado lejos para ser perturbados significativamente por ninguno de los planetas conocidos.
El punto más cercano al Sol de la órbita del 2012 VP113 equivale a cerca de 80 veces la distancia de la Tierra al Sol, una medida conocida como una unidad astronómica o UA. Para contextualizar, los planetas rocosos y asteroides están a distancias que oscilan entre 0,39 y 4,2 UA. Los gigantes gaseosos se encuentran entre 5 y 30 UA, y el Cinturón de Kuiper (compuesto de miles de objetos helados, incluyendo Plutón) oscila entre 30 y 50 UA.
En nuestro Sistema Solar hay un límite claro a 50 UA. Sedna era el único objeto del que se conociera que superara de manera significativa este límite exterior, situándose a 76 UA en la totalidad de su órbita.
"La búsqueda de más objetos distantes de la nube de Oort interior, aparte de Sedna y 2012 VP113, debe continuar, ya que nos podrían decir mucho sobre cómo se formó nuestro Sistema Solar y sobre cómo evolucionó", explica Sheppard.
Sheppard y Trujillo, del Gemini Observatory de Carnegie, utilizaron la nueva Cámara de Energía Oscura (DECam) del telescopio NOAO 4 de Chile para el descubrimiento. DECam tiene el campo de visión más grande de cualquier telescopio de 4 metros o más, lo que le da una capacidad sin precedentes para rastrear grandes áreas del cielo en busca de objetos apenas visibles. El telescopio de 6,5 metros Magallanes, del Observatorio Las Campanas de Carnegie, se utilizó para determinar la órbita de 2012 VP113 y obtener información detallada acerca de las propiedades de su superficie.
A partir de la zona de cielo rastreado, Sheppard y Trujillo determinaron que pueden existir alrededor de 900 objetos con órbitas como Sedna y 2012 VP113 y de tamaño mayor de 1000 km, y que la población total de la nube de Oort interior es probablemente más grande que la del Cinturón de Kuiper y la del cinturón principal de asteroides.
"Algunos de estos objetos de la nube de Oort interior podrían rivalizar con el tamaño de Marte o incluso de la Tierra. Esto se debe a que muchos de los objetos de la nube de Oort interior son tan distantes que incluso los grandes serían demasiado borrosos para ser detectados con la tecnología actual", aclara Sheppard.
Tanto Sedna y 2012 VP113 fueron encontrados cerca de su máxima aproximación al Sol, pero ambos tienen órbitas que llegan a cientos de UA, momento en el que están demasiado lejos para ser vistos. De hecho, la similitud de las órbitas de Sedna, 2012 VP113 y algunos otros objetos encontrados cerca del borde del Cinturón de Kuiper sugiere que un cuerpo perturbador, masivo y desconocido, puede estar guiando estos objetos hacia configuraciones orbitales similares.
Sheppard y Trujillo sugieren que una Super Tierra o un objeto aún más grande, a cientos de UA, podría estar creando este efecto, puesto que los objetos están demasiado lejos para ser perturbados significativamente por ninguno de los planetas conocidos.
2012 VP113, en las tres imágenes de su descubrimiento, que están combinadas en una sola. El objeto se mueve en cada una de ellas, y aparece coloreado en rojo, verde y azul. Imagen: Sheppard/Trujillo. Fuente: Carnegie Institution for Science.
Tres teorías explicativas
Hay tres teorías que compiten por explicar cómo podría haberse formado la nube de Oort interior. A medida que se encuentren más objetos, será más fácil estrechar el cerco sobre cuál de estas teorías es la adecuada con mayor probabilidad.
Una teoría es que un planeta errante podría haber sido arrojado fuera de la región de planetas gigantes y en ese trayecto podría haber hecho moverse a objetos del Cinturón de Kuiper hacia la nube de Oort interior. Este planeta podría haber sido expulsado del Sistema Solar o estar todavía en él, en la zona más lejana.
La segunda teoría es que un encuentro estelar cercano pudo haber colocado objetos en la nube de Oort interior. Una tercera teoría sugiere que los objetos de la nube de Oort interior son planetas extra-solares capturados provenientes de otras estrellas que estaban cerca de nuestro Sol en su cúmulo de nacimiento.
La nube de Oort exterior
La nube de Oort exterior se distingue de la nube de Oort interior porque en la nube de Oort exterior, que comienza alrededor de 1500 UA, la gravedad de otras estrellas cercanas perturba las órbitas de los objetos, haciendo que los objetos tengan órbitas que cambian drásticamente a lo largo del tiempo.
Muchos de los cometas que vemos eran objetos de la nube de Oort exterior que fueron perturbados. Los objetos de la nube interior no están tan afectados por la gravedad de otras estrellas, y por lo tanto tienen órbitas más estables.
Hay tres teorías que compiten por explicar cómo podría haberse formado la nube de Oort interior. A medida que se encuentren más objetos, será más fácil estrechar el cerco sobre cuál de estas teorías es la adecuada con mayor probabilidad.
Una teoría es que un planeta errante podría haber sido arrojado fuera de la región de planetas gigantes y en ese trayecto podría haber hecho moverse a objetos del Cinturón de Kuiper hacia la nube de Oort interior. Este planeta podría haber sido expulsado del Sistema Solar o estar todavía en él, en la zona más lejana.
La segunda teoría es que un encuentro estelar cercano pudo haber colocado objetos en la nube de Oort interior. Una tercera teoría sugiere que los objetos de la nube de Oort interior son planetas extra-solares capturados provenientes de otras estrellas que estaban cerca de nuestro Sol en su cúmulo de nacimiento.
La nube de Oort exterior
La nube de Oort exterior se distingue de la nube de Oort interior porque en la nube de Oort exterior, que comienza alrededor de 1500 UA, la gravedad de otras estrellas cercanas perturba las órbitas de los objetos, haciendo que los objetos tengan órbitas que cambian drásticamente a lo largo del tiempo.
Muchos de los cometas que vemos eran objetos de la nube de Oort exterior que fueron perturbados. Los objetos de la nube interior no están tan afectados por la gravedad de otras estrellas, y por lo tanto tienen órbitas más estables.
Referencia bibliográfica:
Chadwick A. Trujillo, Scott S. Sheppard. A Sedna-like body with a perihelion of 80 astronomical units. Nature (2014). DOI: 10.1038/nature13156.
Chadwick A. Trujillo, Scott S. Sheppard. A Sedna-like body with a perihelion of 80 astronomical units. Nature (2014). DOI: 10.1038/nature13156.