Hubble y Webb hallan 27 mundos helados en el borde del Sistema Solar

En los confines del Sistema Solar, a más de 4.500 millones de kilómetros del Sol, orbitan miles de pequeños cuerpos helados que casi nadie había podido ver. Ahora, la combinación de los telescopios espaciales Hubble y James Webb, de la NASA, ha sacado a la luz 27 nuevos objetos transneptunianos, algunos de apenas cinco kilómetros de diámetro. Su estudio, publicado en dos artículos de The Astronomical Journal, depara tres sorpresas que pueden obligar a los planetólogos a retocar sus modelos.

Estos cuerpos son descritos como fósiles de la juventud del Sistema Solar. Conservan vestigios de una época que los astrónomos tratan de reconstruir con cada vez más precisión: la de hace unos 4.600 millones de años, cuando nacieron los planetas.

Por qué nadie los había visto antes

Los objetos transneptunianos (OTN) son pequeños cuerpos helados situados más allá de la órbita de Neptuno, a una distancia de unas 30 unidades astronómicas del Sol. Son extremadamente poco luminosos y su movimiento aparente en el cielo es muy lento, dos rasgos que los mantuvieron durante mucho tiempo fuera del alcance de las observaciones astronómicas.

La clave ha sido combinar dos miradas complementarias. El Hubble observa en el dominio visible, mientras que el James Webb lo hace en el infrarrojo. Según los autores, se trata de la búsqueda más profunda jamás realizada sobre estos objetos lejanos.

La zona donde se encuentran estas poblaciones es el destino de las observaciones conjuntas de los dos telescopios, que han apuntado hacia las regiones más alejadas del Sistema Solar. El resultado es un balance de 27 nuevos mundos helados, entre los que hay cuerpos de tamaños que hasta ahora quedaban fuera del alcance de las observaciones en esta región.

El escenario de formación que estos cuerpos pueden poner a prueba

La formación del Sistema Solar es hoy bien conocida en sus grandes líneas, aunque los planetólogos siguen descubriendo aspectos nuevos. El escenario estándar, que explica en un vídeo el astrofísico Sean Raymond, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, parte de la acreción de planetesimales que dan lugar a embriones planetarios.

Que estos cuerpos conserven vestigios de los primeros tiempos del Sistema Solar los convierte en una pieza valiosa para entender cómo nacieron los planetas. Su estudio puede informar sobre las primeras etapas de ese proceso y, en particular, sobre los escenarios que describen cómo se ensamblaron los primeros cuerpos sólidos a partir del polvo y los guijarros del disco protoplanetario.

Los objetos transneptunianos eran difíciles de observar por su escasa luminosidad y su lento desplazamiento aparente en el cielo. Con los datos de los dos telescopios, los investigadores han podido comparar poblaciones enteras, y no solo ejemplares aislados, lo que permite contrastar las predicciones de los modelos con lo que realmente existe en esa región.

Tres sorpresas que desafían los modelos

1. Colores parecidos a los de los cuerpos grandes. Los modelos anticipaban que las colisiones repetidas entre pequeños objetos habían modificado las propiedades de su superficie, borrando parte de la memoria de sus materiales primitivos. Sin embargo, los pequeños presentan colores comparables a los de los cuerpos más grandes de las mismas poblaciones, y esos colores aportan indicios sobre la composición química de sus superficies.
2. Tamaños similares en poblaciones muy distintas. Los astrónomos distinguen dos grandes poblaciones, llamadas dinámicamente «calientes» y «frías». El término se refiere a las características de sus órbitas, concretamente a su excentricidad y a su inclinación respecto al plano medio de las órbitas planetarias, y no a su temperatura. La población «caliente» habría sufrido importantes perturbaciones orbitales a lo largo de la historia del Sistema Solar, mientras que la «fría» habría conservado órbitas cercanas a las de su lugar de formación.
3. Una distribución de tamaños casi idéntica. Pese a esas historias tan diferentes, las distribuciones de tamaños de los objetos de ambas poblaciones son sorprendentemente similares, algo que no era evidente de antemano.
4. Menos objetos pequeños de los esperados. Hubble y Webb han detectado menos pequeños OTN de los que predecían algunos modelos de formación planetaria. Este déficit aparente podría revelar algo importante sobre los procesos que gobernaron el nacimiento de los primeros cuerpos sólidos.

Cada una de estas sorpresas apunta en una dirección distinta. Los colores hablan de la química de las superficies, las órbitas de la historia dinámica de cada población y los tamaños de los procesos de formación de los cuerpos más pequeños. Juntas, sugieren que estos objetos guardan más información sobre sus orígenes de la que se creía.

Qué puede cambiar en los modelos de formación planetaria

Si el déficit de pequeños objetos se confirma, los planetólogos podrían verse obligados a revisar aspectos de sus modelos. Según el planteamiento de los autores, no se trata de tirar por tierra el cuadro general, sino de afinar los detalles sobre cómo se formaron y evolucionaron los cuerpos más pequeños.

Las dos poblaciones de objetos, la «caliente» y la «fría», también ofrecen un terreno para contrastar la historia de perturbaciones del Sistema Solar. Que una de ellas haya sufrido sacudidas orbitales importantes y la otra haya mantenido órbitas cercanas a su lugar de nacimiento, y aun así compartan distribuciones de tamaño casi idénticas, es un dato que los modelos deberán explicar.

Por ahora, estos mundos helados, que han permanecido ocultos durante miles de millones de años en los confines del Sistema Solar, abren nuevas preguntas sobre cómo se ensamblaron los primeros cuerpos sólidos. Los resultados sugieren que aún podrían deparar nuevas sorpresas.

Por la redacción de GUAY.news.