Algo extraño está escondido en nuestro sistema solar externo

Podría no ser el Planeta Nueve

En algún lugar en los confines del Sistema Solar, más allá de la órbita de Neptuno, algo malo está sucediendo. Algunos objetos están orbitando de manera diferente a todo lo demás, y no sabemos por qué.

Una hipótesis popular es que un objeto invisible llamado Planeta Nueve podría estar afectando a estas órbitas. Los astrónomos están buscando ávidamente este planeta. Pero a principios de este año, los físicos dieron una explicación alternativa que creen que es más plausible.

En lugar de un gran objeto, las anomalías orbitales podrían ser causados por la fuerza gravitacional combinada de un número de objetos más pequeños del Cinturón de Kuiper o trans-Neptunianos (TNO), según los astrofísicos Antranik Sefilian de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido y Jihad Touma de la Universidad Americana de Beirut en el Líbano.

Si suena familiar, eso se debe a que Sefilian y Touma no son los primeros en pensar en esta idea, pero sus cálculos son los primeros en explicar las características significativas de las extrañas órbitas de estos objetos, mientras toman en cuenta los otros ocho planetas del Sistema Solar.

Una hipótesis para el Planeta Nueve se anunció por primera vez en un estudio de 2016. Los astrónomos que estudian un planeta enano en el Cinturón de Kuiper notaron que varios TNO se "desprendieron" de la fuerte influencia gravitacional del gigante gaseoso del Sistema Solar, y tenían extrañas órbitas en bucle que eran diferentes del resto del Cinturón de Kuiper.

Pero las órbitas de estos seis objetos también se agruparon de una manera que no parecía aleatoria; algo parecía haberlos colocado en esa posición. Según el modelo, un planeta gigante, hasta ahora invisible, podría hacerlo.

Hasta ahora, este planeta ha permanecido esquivo, no necesariamente extraño, ya que existen considerables desafíos técnicos para ver un objeto oscuro que está muy lejos, especialmente cuando no sabemos dónde está. Pero su evasión está llevando a los científicos a buscar explicaciones alternativas.

"La hipótesis del Planeta Nueve es fascinante, pero si existe la hipótesis de un noveno planeta, hasta ahora ha evitado la detección", dijo Sefilian en enero, cuando se publicó su estudio, agregando que el equipo quería ver si había una explicación menos dramática de las extrañas órbitas de los TNO.

"Pensamos, en lugar de buscar un noveno planeta, y luego preocuparnos por su formación y su órbita poco usual, ¿por qué no explicar simplemente la gravedad de los pequeños objetos que constituyen un anillo más allá de la órbita de Neptuno y ver qué hace por nosotros?"

Los investigadores crearon un modelo informático de los TNO separados, así como de los planetas del Sistema Solar (y su gravedad), y un enorme anillo de escombros más allá de la órbita de Neptuno.

Al aplicar ajustes a elementos como la masa, la excentricidad y la orientación del anillo, los investigadores pudieron recrear las órbitas agrupadas en bucle de los TNO separados.

"Si eliminamo al Planeta Nueve del modelo, y en cambio permitimos que haya muchos objetos pequeños dispersos en un amplia área, las atracciones colectivas entre esos objetos podrían explicar las órbitas excéntricas que vemos en algunos TNO", dijo Sefilian.

Esto resuelve un problema que encontraron los científicos de la Universidad de Colorado Boulder cuando lanzaron por primera vez el año pasado la hipótesis de la gravedad colectiva. Aunque sus cálculos fueron capaces de explicar el efecto gravitatorio en los TNO separados, no pudieron explicar por qué sus órbitas se inclinaban de la misma manera.

Y aún hay otro problema con ambos modelos: para producir el efecto observado, el Cinturón de Kuiper necesita una gravedad colectiva de al menos unas pocas masas terrestres.

Las estimaciones actuales, sin embargo, ponen la masa del Cinturón de Kuiper en solo un 4 a un 10 por ciento de la masa de la Tierra.

Pero, según los modelos de formación del Sistema Solar, debería ser mucho más alto y, señala Sefilian, es difícil ver la totalidad de un anillo de escombros alrededor de una estrella cuando está dentro de ella, por lo que es posible que haya mucho más en el Cinturón de Kuiper de lo que podemos ver.

"Si bien no tenemos evidencia de observación directa para el anillo, tampoco la tenemos del Planeta Nueve, por lo que estamos investigando otras posibilidades", dijo Sefilian.

"También es posible que puedan ser ciertas ambas cosas, podría haber un enorme anillo y un Noveno Planeta. Con el descubrimiento de cada nuevo TNO reunimos más evidencia que podría ayudar a explicar su comportamiento".

La investigación del equipo se publicó en Astronomical Journal y puedes leer gratis el artículo completo en arXiv: Shepherding in a Self-gravitating Disk of Trans-Neptunian Objects