Faltan objetos en el borde del sistema solar: un nuevo estudio confunde a los astrónomos

En los espacios poco iluminados de nuestro sistema solar más allá de la órbita de Neptuno se encuentra el Cinturón de Kuiper . Esta es una región entre 35 y 50 veces más lejos del Sol que la Tierra, poblada por cuerpos helados tan escasamente distribuidos que nunca tuvieron la oportunidad de chocar y unirse en objetos del tamaño de un planeta.

Plutón es el más grande que conocemos, pero es justo. Y durante las últimas dos décadas, las prospecciones de telescopios han encontrado un par de miles de unidades de tamaño reducido a unas pocas decenas de kilómetros de ancho. El problema es que la mayoría de los objetos de ese tamaño o más pequeños son demasiado débiles para ser vistos por telescopios. Por lo tanto, será difícil averiguar cuántos cuerpos pequeños pero no vistos hay en el cinturón de Kuiper. Ahora, un nuevo artículo, publicado en Science , ha utilizado un método ingenioso para ayudarnos a descubrirlo.

Esto es importante, porque los científicos creen que los objetos del Cinturón de Kuiper son sobrevivientes del nacimiento del sistema solar, que se desarrollan a partir de una nube primordial de polvo y gas. Eso significa que su distribución de tamaño podría tener mucho que decirnos sobre cómo se ensamblaba inicialmente el material del que crecieron los planetas.

Contando cráteres

En lugar de contar directamente los pequeños objetos del cinturón de Kuiper, los investigadores detrás del nuevo estudio contaron los cráteres hechos por la muestra aleatoria de objetos que han impactado las superficies de Plutón y su luna más grande, Caronte . Allí, los cráteres de 13 km de ancho se habrían hecho con objetos de solo 1 km-2 km de tamaño. Eso ya está muy por debajo del límite de detección telescópica para los propios objetos del cinturón de Kuiper, pero las imágenes del sobrevuelo de la misión New Horizons de la NASA en 2015 permiten mapear cráteres tan pequeños como 1.4 km. Esos deben haber sido hechos por impactos de objetos del Cinturón de Kuiper que no sean mucho más grandes que 100 metros.

Detalles de la antigua superficie de cráteres de Caron Vulcan Planitia. : NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute / K. Cantante

El análisis de los investigadores muestra que para cráteres de 13 km o más, tanto en Plutón como en Caronte, la frecuencia de los impactos de varios tamaños parece coincidir con lo que se esperaría de la distribución de tamaños conocida para los objetos del cinturón de Kuiper. Sin embargo, para los cráteres más pequeños, la abundancia cae dramáticamente, y así, de manera implícita, debe la abundancia de los objetos del Cinturón de Kuiper capaces de hacer esos cráteres. Lo mismo no sucede con los asteroides bien documentados que chocan con los cuerpos en la región de Júpiter, Marte y la Tierra, ni es compatible con los modelos teóricos.

Vista de 800 km de ancho de parte de Cthulhu Regio, extraída del mapa en color más detallado de Plutón. NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute

La interpretación de los terrenos con más cráteres llevó a los investigadores a descartar que los pequeños cráteres hayan sido borrados por la repavimentación geológica, como la actividad criovolcánica (erupciones de fluidos helados) durante los últimos cuatro mil millones de años. Esto refuerza la conclusión de que nunca se hicieron cráteres más pequeños en los números esperados, por lo que debe haber un misterioso déficit correspondiente de los objetos del cinturón de Kuiper de menos de aproximadamente 1-2 km de tamaño.

Blorping y flomping

Cuando los investigadores, dirigidos por Kelsi Singer, del Southwest Research Institute (Boulder, Colorado), escribieron su artículo, nadie había visto en detalle un pequeño objeto del Cinturón de Kuiper. Sin embargo, New Horizons recientemente pasó por encima de un objeto de 30 km de longitud conocido como 2014 MU₆₉ (apodado más polémicamente «Ultima Thule» ) el 1 de enero, y ahora ha transmitido probablemente las mejores imágenes que vamos a obtener.

A veces descrito como «con forma de muñeco de nieve», es un «binario de contacto» de dos lóbulos, casi seguramente formado por una fusión de dos objetos redondos que sucedieron tan lenta y suavemente que ninguno de los componentes se deformó en el proceso. Pero, ¿qué pasó antes de eso? Si observas el lóbulo más grande de los dos, en particular, puedes distinguir lo que parecen rastros de partes componentes que se fusionaron lo suficientemente enérgicamente como para aplastarse en una esfera aproximada, pero con una violencia insuficiente para romperse entre sí.

Cinturón de Kuiper objeto 2014 MU₆₉. El objeto de dos lóbulos está a unos 30 km de punta a punta. NASA / Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins / Southwest Research Institute, Observatorio Nacional de Astronomía Óptica

Estas ideas han inspirado nuevos y extravagantes términos . «Blorping» se refiere a la fusión colisional del material para ensamblar cada uno de los lóbulos, y «flomping» describe la unión cuando dos lóbulos se juntan sin causar ninguna deformación. Más importante aún, esto podría ofrecer una idea de los procesos que le robaron al cinturón de Kuiper los objetos más pequeños que de otra manera hubieran impactado para hacer pequeños cráteres en Plutón y Caronte.

Detalle de la Planitia Vulcana de Caronte, donde los pequeños cráteres son deficientes en número. NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute

La falta relativa de objetos pequeños del Cinturón de Kuiper puede deberse a que, en lugar de romperse entre sí en colisiones, tendían a fundirse por deformación, convirtiéndose finalmente en objetos como el 2014 MU₆₉. Si esto es correcto, entonces cuando tratamos de contarlos, vemos un registro de crecimiento en lugar de fragmentación por colisión.

Las velocidades orbitales son más lentas cuanto más te alejas del sol, por lo que esperamos que las colisiones sean menos violentas en el Cinturón de Kuiper que en el Sistema Solar interior. Pero aún así, un evento «blorp» para fusionar dos bultos en lugar de separarlos probablemente requiere que los hielos que conforman la mayor parte de su sustancia sean mucho menos frágiles y más blandos de lo que podríamos haber esperado. Esa es información crucial, ya que estos grumos están hechos de la materia prima con la que se formó el sistema solar, lo que arroja una luz importante sobre su evolución.

https://theconversation.com/there-are-missing-objects-at-the-fringe-of-the-solar-system-new-study-puzzles-astronomers-112436

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.