Nuestro sistema solar puede contener un noveno planeta, mucho más allá de Plutón

Planeta-Nueve-Característica

Una nueva investigación de Caltech sugiere que puede haber un noveno planeta dando vueltas alrededor de nuestro sol (o un décimo, si todavía estás en negación sobre Plutón). En sí mismo, esto puede no parecer sorprendente: las afirmaciones de un planeta noveno / décimo se remontan literalmente a más de un siglo. Lo que distingue a esta investigación son los detalles de su argumento.



Primero, un poco de historia. La búsqueda original de 'Planeta X' (como en, 'desconocido') a finales del siglo XIX y principios del siglo XX se basó en un error de medición. Percival Lowell creía que las discrepancias observadas en las órbitas de Neptuno y Urano eran prueba de un gigante gaseoso no descubierto aún más lejos del sol, con aproximadamente la mitad de la masa de Neptuno. Lowell murió en 1916, sin descubrir el Planeta X.

Clive Tombaugh finalmente fue asignado para continuar el trabajo de Lowell y encontró Plutón en 1930, pero Plutón era mucho más pequeño y oscuro de lo que Lowell predijo. Algunos astrónomos en las décadas de 1970 y 1980 creían que aún podría existir un gigante gaseoso del tamaño de Júpiter o Saturno más allá de la órbita de Plutón, pero las mediciones posteriores del telescopio WISE han descartado definitivamente esto. No hay objetos del tamaño de Saturno dentro de 10,000 AU (0.15 años luz) y no hay objetos del tamaño de Júpiter hasta 26,000 AU (0.41 años luz). La teoría clásica del “Planeta X”, por lo tanto, está muerta.



Pero eso no es lo que estamos aquí para hablar de .

Misterios del cinturón de Kuiper



El cinturón de Kuiper es el hermano mayor del cinturón de asteroides. Se encuentra en el exterior del sistema solar, en lugar de entre las órbitas de Marte y Júpiter. Es 20 veces más ancho y entre 20 y 200 veces más masivo. Se teorizó que existía desde la década de 1930, pero no se probó hasta principios de la década de 1990. Desde entonces, hemos descubierto más de 100.000 objetos del cinturón de Kuiper (KBO), incluidos tres planetas enanos: Plutón, Haumea y Makemake.

El descubrimiento de Sedna, en 2003, alimentó nuevas especulaciones de que podría existir un planeta transneptuniano. La órbita de Sedna es radicalmente diferente a la de cualquier otro planeta enano conocido del sistema solar, y está tan lejos del sol que no está claro cómo nuestro sistema solar pudo haberlo capturado.

Sedna

La órbita de Sedna. La órbita de Plutón es violeta. Imagen cortesía de Wikipedia

Desde 2003, se han encontrado varios otros objetos con órbitas muy inusuales - 2004 VN112, 2007 TG422, 2012 GB174, Vicepresidente de 2012113y RF de 201398. Los investigadores de Caltech realizaron simulaciones matemáticas en un intento de explicar las órbitas altamente inusuales de estos objetos, algunos de los cuales se cree que son lo suficientemente grandes como para calificarlos como planetas enanos. Lo que hace que estos objetos sean únicos es la forma en que se agrupan sus órbitas. Le mostramos la órbita de Sedna arriba; mire lo que sucede cuando agregamos las órbitas de los otros objetos.

Las órbitas altamente inusuales (y, sin embargo, extrañamente similares) de varios objetos del cinturón de Kuiper. Imagen de Caltech

Las órbitas altamente inusuales (y, sin embargo, extrañamente similares) de varios objetos del cinturón de Kuiper. Imagen de Caltech



En la imagen de arriba, nuestro hipotético Planeta 9 es la órbita dorada, mientras que los KBO en cuestión están dibujados en púrpura. En este caso, el planeta hipotético está en una órbita anti-alineada: su aproximación más cercana al sol es de 180 grados frente al perihelio de todos los demás objetos y planetas conocidos. Esto haría del hipotético Planeta 9 un bicho raro espectacularmente extraño, pero según Konstantin Batygin, eso es exactamente lo que predice el modelo. Desde Caltech:

“Su respuesta natural es 'Esta geometría orbital no puede ser correcta. Esto no puede ser estable a largo plazo porque, después de todo, esto haría que el planeta y estos objetos se encuentren y eventualmente choquen '”, dice Batygin. Pero a través de un mecanismo conocido como resonancia de movimiento medio, la órbita anti-alineada del noveno planeta en realidad evita que los objetos del Cinturón de Kuiper choquen con él y los mantiene alineados. A medida que los objetos en órbita se acercan, intercambian energía. Entonces, por ejemplo, por cada cuatro órbitas que hace el Planeta Nueve, un objeto distante del Cinturón de Kuiper podría completar nueve órbitas. Nunca chocan. En cambio, como un padre que mantiene el arco de un niño en un columpio con empujones periódicos, el Planeta Nueve empuja las órbitas de los objetos distantes del Cinturón de Kuiper de modo que se conserva su configuración con relación al planeta.

El nuevo modelo no solo predice la agrupación observada, sino que también explica por qué Sedna y 2012VP113 tienen las órbitas que tienen. En lugar de estar influenciados principalmente por Neptuno, sus órbitas se ven perturbadas por nuestro hipotético Planeta 9.



El planeta 9 resuelve un tercero Problema relacionado con el objeto del cinturón de Kuiper, también. El cinturón de Kuiper contiene objetos con órbitas perpendiculares a la eclíptica, lo que significa que orbitan en ángulo recto en comparación con otros planetas y objetos. Actualmente sabemos de cuatro objetos que orbitan el sistema solar de esta manera, y un hipotético Planeta 9 de aproximadamente 10 veces el tamaño de la Tierra y una distancia promedio de 56 mil millones de millas del sol (602 AU).

Planeta 9

La tercera pieza del rompecabezas. El planeta 9 crea todas las inclinaciones orbitales observadas. Imagen de Caltech

Los dos investigadores, Konstantin Batygin y Mike Brown, creen que el Planeta 9 podrían ser los restos de un gigante gaseoso que fue expulsado del sistema solar, gracias a la interacción gravitacional de Júpiter y Saturno. Solo se conoce la forma aproximada de la órbita propuesta del planeta, por lo que localizarlo podría llevar algún tiempo; dependiendo de su albedo y posición orbital actual, podría ser difícil de encontrar.

Las declaraciones de un nuevo planeta deben, por supuesto, tomarse con cautela. Pero vale la pena señalar que el equipo de investigación inicialmente consideró poco probable la idea de un noveno planeta de tamaño significativo. En este punto, sin embargo, un planeta, ya sea uno expulsado de nuestro propio sistema solar o una captura temprana cuando nuestro sistema solar aún se estaba formando, parece ajustarse mejor a los datos. Un planeta así sería demasiado pequeño para haber sido observado por la investigación de WISE que discutimos al comienzo de esta historia. Y fácilmente podría haber pasado desapercibido, como una luz tenue y sin complicaciones con un período orbital de más de 20.000 años; en otras palabras, demasiado largo para ser trazado u observado casualmente para moverse a simple vista.

El texto completo del artículo (y la mecánica orbital, las matemáticas y los modelos) está disponible aquí .

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