3 abr. 2014

Pequeños mundos en el Cinturón de Kuiper y pistas sobre los orígenes de la vida

El mapeo de los pequeños mundos en la periferia de nuestro Sistema Solar podría ofrecer a los científicos pistas acerca de cómo se formó la vida en la Tierra. Esto es así dado que muchos de estos objetos menores podrían contener materia orgánica en cantidades óptimas para componer los ingredientes básicos para la formación de vida.
El pasado 26 de marzo los científicos anunciaron el descubrimiento de 2012 VP133, un planetoide de 450 kilómetros de ancho que se halla un poco más allá del Cinturón de Kuiper; el sector reservado a los objetos helados que deambulan por fuera de la órbita de Neptuno. El nuevo objeto es uno de los dos únicos planetas enanos descubiertos más allá del Cinturón de Kuiper, siendo Sedna el otro, descubierto hace más de diez años.
A medida que los científicos continúan buscando, esperan que el 2012 VP133 será el primero de una serie de descubrimientos de este tipo de objetos. El descubrimiento de este cuerpo es noticia por sí mismo, pero también para sondear la posible existencia en su superficie o conformación interna de compuestos orgánicos.

Cinturón de Kuiper y Nube de Oort. Crédito NASA.
En el Cinturón de Kuiper se han descubierto materiales de fuertes tonos rojos, lo cual representa por el momento un misterio por resolver. "Una de las principales cuestiones es tratar de delinear qué es este material ultra-rojo en el Cinturón de Kuiper", dijo Scott Sheppard, un miembro de la Carnegie Institution for Science, Department of Terrestrial Magnetism (DTM) in Washington, D.C. Sheppard es el co descubridor del objeto junto con Trujillo, del Gemini Observatory's Chadwick .
Curiosamente, el 2012 VP133 no posee nada de este material rojo, pero Sedna, sí. De manera que son necesarios más descubrimientos de este tipo de objetos para determinar si el material ultra-rojo es común fuera del Cinturón de Kuiper, o no. Además, se esperaría descubrir cómo los compuestos orgánicos podrían haber sido transportados a la Tierra en los comienzos de nuestro Sistema Solar.
La mayoría de los planetas enanos encontrados hasta la fecha (incluyendo a Plutón) residen en el Cinturón de Kuiper, una vasta colección de objetos congelados que orbitan nuestro Sol alrededor de 30 a 50 unidades astronómicas. 

Tres imágenes donde se ve la presencia de 2012 VP133. Crédito NASA.
Hay millones de objetos en el Cinturón de Kuiper, pero los que son de interés para Sheppard y sus colegas son los que tienen "resonancias" con el planeta Neptuno. Una resonancia orbital ocurre cuando dos cuerpos (como un planeta y una luna, o un planeta y un asteroide) ejercen influencias gravitacionales entre sí que los ponen en órbitas muy afines.
En un artículo publicado en el 2012 en el Astronomical Journal, Sheppard y sus colegas estudiaron las diferencias de color de los objetos del Cinturón de Kuiper en resonancia con Neptuno. Examinaron 58 de estos objetos del Cinturón de Kuiper que tienen una resonancia con el gigante de gas y encontraron que aquellos objetos resonantes que están incrustados en el Cinturón de Kuiper están llenos de este material ultra-rojo. Lo que vendría a indicar que probablemente son compuestos orgánicos.
Además, por el lado externo de la banda, algunos de esos objetos también tienen todavía el material rojo en cuestión, lo que demuestra que se está escapando de alguna manera hacia fuera del Sistema Solar Interior. Los que están bastante más lejos, sin embargo, no muestran estos materiales.
Sedna y 2012 VP133 están mucho más allá de los límites del Cinturón de Kuiper. El nuevo trabajo de Sheppard sostiene que ellos son parte de los bordes de la nube de Oort, una colección de objetos de hielo que en teoría se extiende miles de UA de la Tierra.

Distancias del Sistema Solar. Crédito NASA.
Es difícil imaginar cómo los planetas enanos, como Sedna y 2012 VP133 podrían recibir material ultra-rojo del Cinturón de Kuiper, ya que están muy lejos de ese lugar. Además, no está claro por qué sólo Sedna (de los dos planetas enanos conocidos en esa región hasta el momento) contiene el material. Están demasiado lejos para que Neptuno para tener alguna influencia sobre ellos.
En cuanto a otros objetos, se hace evidente que algo grande probablemente esté perturbando a muchos de ellos. Por ejemplo, la extraña órbita de Sedna llamó la atención de los investigadores porque es muy excéntrica. El planeta enano oscila entre las 80 y las 940 unidades astronómicas, lo que significa que una órbita tarda unos 11400 años en completarse. Es, con mucho, la más excéntrica de las órbitas en el Sistema Solar.
Sheppard y Trujillo compararon las órbitas de Sedna y de 2012 VP133 con las de 10 objetos representativos del Cinturón de Kuiper que tienen órbitas excéntricas. Para su sorpresa, encontraron que los 12 tenían ángulos de perihelio casi idénticos. Este es un parámetro orbital que mide el ángulo entre dos puntos en la órbita de cada objeto en la parte más cercana al Sol, y en el lugar donde los objetos cruzan el plano del Sistema Solar.
"Se esperaría que ellos tuvieran argumentos aleatorios de perihelio", dijo Sheppard. Pero las similitudes apuntan a un que un gigante esté generando perturbación.

¿Cuál puede ser la explicación?

Hay tres teorías para esto. Tal vez un planeta errante (del tamaño de la Tierra o más pequeño) fue expulsado fuera del Sistema Solar. Es este evento el planeta pudo haber lanzado objetos pequeños hacia un lado mientras se dirigió hacia el Sistema Solar exterior.
"Ese planeta errante podría haber sido expulsado o podría estar todavía por ahí hoy en día", dijo Sheppard. Agregó además que sería demasiado tenue para ser detectado. Y se necesitarían sondas más sensibles que el Explorador Infrarrojo de Campo Amplio (WISE) de la NASA, una nave espacial más adecuada para la búsqueda de planetas gigantes gaseosos, que emiten su propio calor.
Otra teoría supone que una estrella que pasó a una distancia aproximada de 200 UA de nuestro Sistema Solar causó enormes perturbaciones gravitacionales. Parece fácil explicar que una estrella haya tirando del Sedna, pero el VP113 tiene una órbita más circular, que sólo lo aleja 266 UA.
El tercer argumento, que Sheppard denominó la teoría del "caballo negro"; sugiere que el Sol puede haber capturado planetas extrasolares de otra estrella en la historia temprana de su evolución, mientras se estaba formando en una nube de gas junto con otras estrellas jóvenes.
Como Sheppard lucha con la cuestión de cómo el material ultra-rojo se movió hacia esas zonas, él está interesado en aprender más sobre la naturaleza de esta materia en sí también. Los investigadores sospechan que es materia orgánica, pero ¿qué clase de materia orgánica?
Por suerte, hay una oportunidad de echar un vistazo más de cerca. La sonda New Horizons de la NASA está actualmente navegando hacia el Sistema Solar exterior. Se espera que haga su paso por Plutón y sus lunas en 2015, antes de encaminarse hacia el Cinturón de Kuiper. Una vez finalizado el encuentro con Plutón tal vez la nave espacial podría dedicarse a observar este material ultra-rojo. Aunque todavía no hay objetos candidatos para que sean examinados por la sonda, podría ser una posibilidad, dijo Sheppard.
Por el momento, la búsqueda de Sheppard y sus colegas continúa. Él y sus colaboradores poseen datos inciertos de nuevos objetos que necesitan confirmación. De sus investigaciones se estima que podría haber al menos cerca de mil objetos en las franjas de la Nube de Oort, que se estima que poseen unos mil kilómetros de ancho. 
Sheppard concluyó diciendo que hay indicios de la presencia de algún objeto grande en esa zona, quizás tanto como Plutón o incluso más grande que la Tierra o Marte.

Por Mariano Miguel Lanzi

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