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Transneptunianos
Cinturón de Kuiper. (1ª parte)
Este post participa en la XXIII Edición del Carnaval de la Física que este
mes se celebra precisamente en Astrofísica y Física.
Este artículo es el primero de una serie de trabajos sobre los TNOs, los
objetos transneptunianos. En este primer post repasaremos la estructura
del Sistema Solar para aclarar el lugar donde se encuentran dichos
cuerpos y su relación con el resto de objetos del Sistema Solar.
Seguidamente veremos rápidamente qué tipos de objetos
transneptunianos existen, para concentrarnos después en el Cinturón de
Kuiper.
En próximos artículos nos centraremos en los cuerpos más destacados
del Cinturón de Kuiper y analizaremos con más detalles las estructuras
del Disco Disperso y la Nube de Oort, así como los cuerpos que las
componen.
Índice
1.- Estructura del Sistema Solar.
2.- Objetos transneptunianos.
3.- El Cinturón de Kuiper.
3.1.-Estructura del Cinturón de Kuiper.
3.2.-Composición del Cinturón de Kuiper.
3.3.-Los colores del Cinturón de Kuiper.
3.4.-El acantilado de Kuiper.
3.5.-¿Es Tritón un cuerpo del Cinturón de Kuiper?
3.6.-Análogos extrasolares del Cinturón de Kuiper
3.7.- Objetos destacados del Cinturón de Kuiper.
1.- Estructura del Sistema Solar.
El objetivo de este primer punto es conocer el lugar del Cinturón de Kuiper en
nuestro Sistema Solar y su relación con el resto de cuerpos y estructuras que lo
componen.
Estructura logarítmica del Sistema Solar.
Desde el interior hacia el exterior, en el Sistema Solar podemos encontrar
diferentes tipos de cuerpos celestes:
-El Sol: es una estrella del tipo espectral G2 que se encuentra en el centro del
Sistema Solar, constituyendo la mayor fuente de energía electromagnética de este
sistema planetario. Por sí solo, representa alrededor del 98,6% de la masa del
Sistema Solar. Con un diámetro de 1.400.000 km, se compone, de un 75% de
hidrógeno, un 20% de helio y el 5% de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.
Se formó hace aproximadamente 4.570,10 millones de años y permanecerá en la
secuencia principal aproximadamente 5.000 millones de años más.
-Planetas: Un planeta es, según la definición adoptada por la Unión Astronómica
Internacional el 24 de agosto de 2006, un cuerpo celeste que orbita alrededor de
una estrella o remanente de ella y que:
. Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo
rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático (prácticamente
esférico).
. Ha limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales.
Según la definición mencionada, el Sistema Solar consta de ocho planetas:
Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Según su
estructura, los planetas se clasifican en:
- Planetas terrestres o telúricos: pequeños, de superficie rocosa y sólida,
densidad alta. Son Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. También son llamados
planetas interiores.
- Planetas jovianos o gaseosos (similares a Júpiter): cuentan con grandes
diámetros, son esencialmente gaseosos (hidrógeno y helio), y de densidad baja. Son
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los planetas gigantes del Sistema Solar.
También son llamados planetas exteriores. Todos los planetas gigantes tienen a su
alrededor anillos.
-Planetas enanos: Según la Unión Astronómica Internacional, un planeta enano es
aquel cuerpo celeste que:
. Está en órbita alrededor del Sol.
. Tiene suficiente masa para que su propia gravedad haya superado la fuerza de
cuerpo rígido, de manera que adquiera un equilibrio hidrostático (forma casi
esférica).
. No es un satélite de un planeta u otro cuerpo no estelar.
. No ha limpiado la vecindad de su órbita.
Cuerpos como Plutón (hasta 2006 considerado noveno planeta del Sistema Solar),
Ceres, Makemake, Eris y Haumea están dentro de esta categoría.
-Satélites: Cuerpos mayores orbitando los planetas, algunos de gran tamaño, como
la Luna, en la Tierra, Ganimedes, en Júpiter o Titán, en Saturno.
-Cuerpos menores: Según la definición de la UAI, son cuerpos menores del Sistema
Solar, independientemente de su órbita y composición:
.Los asteroides: cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico más pequeño que un
planeta y mayor que un meteoroide, que orbita alrededor del Sol en una órbita
interior a la de Neptuno.
.Los cometas: son cuerpos celestes constituidos por hielo y rocas que orbitan el
Sol siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas.
.Los meteoroides: es un cuerpo menor del Sistema Solar de, aproximadamente,
entre 100 µm hasta 50 m (de diámetro máximo). El límite superior de tamaño, 50
m, se emplea para diferenciarlo de los cometas y de los asteroides, mientras que el
límite inferior de tamaño, 100 µm, se emplea para diferenciarlo del polvo cósmico,
no obstante, los límites de tamaño no suelen usarse muy estrictamente siendo
ambigua la designación de los objetos que se encuentren cercanos a estos límites.
-El cinturón de Kuiper es un conjunto de cuerpos que orbitan el Sol a una
distancia entre 30 y 100 UA. Más de 800 objetos del cinturón de Kuiper (KBOs de
las siglas anglosajonas, Kuiper Belt Objects) han sido observados hasta el
momento.
-El disco disperso (también conocido como disco difuso) es una región del Sistema
Solar cuya parte más interna se solapa con el cinturón de Kuiper (a 30 UA del Sol)
hasta una distancia desconocida que podría ser de unos cuantos centenares de UA
y también a otras inclinaciones por encima y por debajo de la eclíptica. Esta
poblada por un número incierto de cuerpos celestes (de momento se han
descubierto unos 90) conocidos con el nombre de objetos dispersos, o simplemente
objetos del disco disperso (en inglés scattered-disk objects o SDO), y que forman
parte de la familia de los objetos transneptunianos. Son cuerpos helados, algunos
de más de 1.000 Km de diámetro, el primero de los cuales fue descubierto el año
1995.
-La nube de Oort (también llamada nube de Öpik-Oort) es una nube esférica de
cometas y asteroides hipotética (es decir, no observada directamente) que se
encuentra en los límites del Sistema Solar, casi a un año luz del Sol, y
aproximadamente a un cuarto de la distancia a Próxima Centauri, la estrella más
cercana a nuestro sistema solar. Las otras dos acumulaciones conocidas de objetos
transneptunianos, el cinturón de Kuiper y el disco disperso, están situadas unas
cien veces más cerca del Sol que la nube de Oort. Según algunas estimaciones
estadísticas, la nube podría albergar entre uno y cien billones (10^12 - 10^14) de
cometas, siendo su masa unas cinco veces la de la Tierra.
2.- Objetos transneptunianos.
Un objeto transneptuniano o TNO es cualquier objeto del Sistema Solar cuya
órbita se ubica parcial o totalmente más allá de la órbita del planeta Neptuno. Hoy
sabemos que existen millones de estos cuerpos, pequeños y distantes, pero que se
han resistido a ser observados hasta hace muy pocos años. Plutón fue el primer
objeto transneptuniano que se descubrió en 1930. Desde 1992, se ha observado
aproximadamente un millar de objetos transneptunianos. Algunos de ellos han
adquirido nombres propios como Deucalión, Huya, Ixion, Makemake, Orcus,
Quaoar, Radamanto, Sedna, y Varuna. Otros objetos, igualmente interesantes,
carecen de nombres y sólo se conocen por las designaciones provisionales como
1992 QB1.
Dependiendo de su distancia al Sol y de los parámetros de sus órbitas, los TNOs se
clasifican en tres grandes grupos:
- El Cinturón de Kuiper, que contiene cuerpos que distan del Sol a una distancia
entre 30 y 55 U.A, y orbitan sobre el plano de la eclíptica, aunque sus inclinaciones
pueden ser bastante elevadas. Los cuerpos del Cinturón de Kuiper se clasifican a
su vez en dos grupos:
-Los resonantes: plutinos y twotinos: Los plutinos son objetos transneptunianos
que están en resonancia orbital 3:2 con Neptuno. Esto significa que efectúan dos
órbitas alrededor del Sol al tiempo que Neptuno realiza tres órbitas. Por esto,
aunque crucen la órbita del planeta gigante, ésta no los puede expulsar
gravitatoriamente. Como esta característica la comparte Plutón, estos cuerpos se
denominan plutinos ("plutones pequeños"). Los plutinos forman la parte interior
del cinturón de Kuiper. Aproximadamente la cuarta parte de los objetos conocidos
del cinturón de Kuiper son plutinos. A su vez, los twotinos son objetos del cinturón
de Kuiper que están en resonancia orbital 1:2 con Neptuno, es decir, que efectúan
una órbita alrededor del Sol mientras Neptuno realiza dos. Su nombre es un
acrónimo derivado de las palabras inglesas "two" y "plutino". Hasta el momento
se han descubierto alrededor de una docena de estos objetos. También se han
localizado cuerpos en otras resonancias.
No se deben confundir los términos plutino y plutoide. Los plutinos son objetos que
tienen características orbitales similares a Plutón, independientemente de su
tamaño. Los plutoides son objetos transneptunianos con un tamaño similar al de
Plutón, independientemente del grupo orbital al que pertenezcan.
-Cubewanos: Un cubewano es llamado también "objeto clásico del cinturón de
Kuiper" o, en inglés, classical Kuiper belt object (CKBO). Un cubewano es un
miembro de una clase de asteroides que evolucionan en el cinturón de Kuiper. El
nombre tan peculiar se deriva del primer objeto de esta clase, el 1992 QB1; los
siguientes objetos de esta clase se denominaron al principio los QB1-os, luego
"cubewanos". Estos objetos se ubican a gran distancia de Neptuno y no están
controlados por las fuerzas gravitatorias ni de éste planeta ni de otros. Sus órbitas,
no obstante, se mantienen estables por ser casi circulares, como las de los planetas;
a esta similitud con los planetas se debe el nombre de objetos "clásicos" del
cinturón de Kuiper. Su radio de revolución promedio se localiza entre las 42 y las
48 UA.
-Disco disperso: El disco disperso (también conocido como disco difuso) es una
región del Sistema Solar cuya parte más interna se solapa con el cinturón de
Kuiper (a 30 UA del Sol) hasta una distancia desconocida que podría ser de unos
cuantos centenares de UA y también a otras inclinaciones por encima y por debajo
de la eclíptica. Esta poblada por un número incierto de cuerpos celestes (de
momento se han descubierto unos 90) conocidos con el nombre de objetos
dispersos, o simplemente objetos del disco disperso (en inglés scattered-disk objects
o SDO), y que forman parte de la familia de los objetos transneptunianos. Son
cuerpos helados, algunos de más de 1.000 Km de diámetro, el primero de los cuales
fue descubierto el año 1995. El miembro más grande del grupo es el planeta enano
Eris, descubierto en 2005.
-Nube de Oort: La nube de Oort (también llamada nube de Öpik-Oort) es una
nube esférica de cometas y asteroides hipotética (es decir, no observada
directamente) que se encuentra en los límites del Sistema Solar, casi a un año luz
del Sol, y aproximadamente a un cuarto de la distancia a Próxima Centauri, la
estrella más cercana a nuestro sistema solar. Las otras dos acumulaciones
conocidas de objetos transneptunianos Kuiper y el disco disperso, están situadas
unas cien veces más cerca del Sol que la nube de Oort. Según algunas estimaciones
estadísticas, la nube podría albergar entre uno y cien billones (10^12 - 10^14) de
cometas, siendo su masa unas cinco veces la de la Tierra.
3.- El Cinturón de Kuiper.
Gerad Kuiper
Primero aclararemos que "objeto transneptuniano" no es sinónimo de objeto del
Cinturón de Kuiper, ya que los objetos transneptunianos engloban a todos los
objetos más allá de la órbita de Neptuno, como se ha indicado antes.
El Cinturón de Kuiper debe su nombre a Gerard Kuiper, astrónomo
estadounidense de origen holandés, que predijo la existencia del Cinturón en los
años 1960, 30 años antes de las primeras observaciones de estos cuerpos.
Todavía se desconoce el origen de la estructura del Cinturón de Kuiper, pero los
astrónomos están esperanzados con que el telescopio Pan-STARRS, encargado de
la localización de más TNOs, de pistas sobre su formación. Diferentes simulaciones
por ordenador de las interacciones gravitatorias del periodo de formación del
Sistema Solar indican que los objetos del cinturón de Kuiper pudieron crearse más
hacia el interior del Sistema Solar y haber sido desplazados hasta sus posiciones
actuales entre 30 y 50 UA por las interacciones con Neptuno al desplazarse
lentamente este planeta desde su posición de formación hacia el exterior hasta su
actual órbita. Estas simulaciones indican que podría haber algunos objetos de
masa significativa en el cinturón, quizás del tamaño de Marte. Pero estas teorías
aún no han sido demostradas.
Pablo Santos Sanz.
En la actualidad se desarrollan numerosos programas de búsqueda de TNOs. La
sonda espacial New Horizons, la primera misión dedicada a la exploración del
cinturón de Kuiper, fue lanzada el 16 de enero de 2006. Está prevista su llegada a
Plutón el 14 de julio de 2015. Una vez pasado Plutón está previsto que explore uno
o varios TNOs.
También son muchos los astrónomos como Pablo Santos Sanz, los que dedican su
trabajo al estudio de estos objetos, lo que permitirá en un futuro llegar a
comprender mucho mejor esta estructura del Sistema Solar, así como también las
propiedades de los TNOs. En el II Encuentro de Exploración del Sistema Solar
celebrado en Bilbao en junio de este año, varios científicos expusieron sus
investigaciones en este campo de la astronomía. Pablo Santos ofreció la
Conferencia: "TNOs are cool: un estudio de la región transneptuniana con el
telescopio espacial Herschel". El programa TNOs are cool cuenta con 400 horas de
observación con el telescopio Herschel. Al final del proyecto se espera haber
observado cerca de 130 objetos, 25 de ellos binarios, pertenecientes a todas las
clases de TNOs: plutinos, resonantes,... Utilizando el detector PACs a bordo de
Herschel, usado en su modo fotométrico, se espera obtener, el diámetro
radiométrico y los albedos de todos estos objetos. Por ello, los principales objetivos
de este programa de observación son:
i) determinar los tamaños y los albedos de TNOs y Centauros.
ii) medir la densidad de aquellos objetos que sean binarios.
iii) constreñir las propiedades superficiales de estos objetos.
iv) determinar las curvas de luz térmicas de 6 objetos observados durante periodos
de rotación completos.
v) estudiar las posibles correlaciones entre tamaños, albedos, colores, composición
y parámetros orbitales (como diagnóstico de procesos evolutivos).
El CSIC, también lleva a cabo otra investigación de la mano de J.L. Ortiz.
Mediante series temporales de datos fotométricos de TNOs, obtenidas mediante
observaciones CCD realizadas en diferentes telescopios, se espera estudiar las
propiedades físicas de los TNOs mediante el estudio de su rotación. Los resultados
iníciales de esta investigación indican que la mayoría de los TNOs presentan
variaciones debidas a manchas de diferentes albedos, mientras que la presencia de
elipsoides bastante elongados es marginal.
3.1.-Estructura del Cinturón de Kuiper.
La migración de Neptuno tuvo consecuencias importantes para el Cinturón de Kuiper.
De acuerdo con los estudios más recientes sobre la formación de Urano y Neptuno,
éstos podrían haber sufrido una importante migración radial hacia el exterior,
debido al intercambio de momento angular con los planetesimales presentes en esa
región durante las últimas etapas de la formación del Sistema Solar. Esta
migración radial habría tenido importantes consecuencias sobre la presente
estructura dinámica del cinturón de Kuiper. Tal como lo reflejan las
observaciones, la mayoría de los cuerpos observados en el cinturón de Kuiper se
encuentran en resonancia de movimientos medios exteriores con Neptuno, hecho
que también se refleja en la presente órbita de Plutón.
Durante las formación del Sistema Solar, la gravedad de Neptuno ha
desestabilizado las órbitas de los objetos que estaban en ciertas regiones, y, o bien
los ha enviado al Sistema Solar interior, o bien hacia el disco disperso, e incluso
hacia el espacio interestelar. Esto hace que el cinturón de Kuiper posea carencias
pronunciadas en su diseño actual, similar a los huecos de Kirkwood, en el cinturón
de asteroides. En la región situada entre 40 y 42 UA, por ejemplo, ningún objeto
puede mantener una órbita estable en estos momentos, y cualquier objeto
observado allí debería haber emigrado hace poco tiempo.
En toda su extensión, incluyendo las regiones periféricas, el Cinturón de Kuiper se
extiende desde aproximadamente 30 a 55 UA. También se puede englobar sus
dimensiones desde la resonancia con Neptuno 2:3 ( a 39,5 UA) hasta la resonancia
1:2 (a aproximadamente 48 UA). El Cinturón de Kuiper es bastante grueso,
extendiéndose su principal concentración 10 grados fuera del plano de la elíptica,
aunque una distribución más difusas se extiende mucho más afuera.
3.2.- Composición del Cinturón de Kuiper.
Los estudios sobre el cinturón de Kuiper desde su descubrimiento por lo general
han indicado que sus miembros están compuestos principalmente de hielos: una
mezcla de hidrocarburos ligeros (como el metano), amoníaco y hielo de agua, una
composición que comparten con los cometas. Las bajas densidades observadas en
los TNOs cuyo diámetro es conocido, (menos de 1 g cm-3) es consistente con una
composición de hielo.
Las observaciones muestran un amplio rango de características en los objetos del
Cinturón de Kuiper. Algunos TNOs aparecen tan oscuros como un terciopelo
negro, mientras que otros tienen una reflectividad de hielo fresco. Algunos tienen
un aspecto rojizo, mientras que otros tienen un color neutro. Los espectros
muestran que el hielo de agua domina la superficie de la mayoría de los TNOs
mientras que otros revelan hielos exóticos de compuestos como el metano, etano,
hidratos de amoniaco, monóxido de carbono y nitrógeno. Plutón pertenece al
grupo del nitrógeno.
En 2000 y 2001 Hal Levison del Southwest Research Institute, Mike Brown de
Caltech y Alan Stern descubrieron que existen dos poblaciones diferentes en
referencia a las inclinaciones orbitales en el Cinturón de Kuiper. Los
investigadores discriminaron una población dinámicamente "fría" de órbitas de
baja inclinación que parecían indicar que estos cuerpos se formaron en estos
lugares. La segunda población de objetos dinámicamente "calientes" representaba
a objetos con altas inclinaciones que parecía que habían sido transportados hasta
la región por efectos dinámicos, principalmente por la migración de los planetas
gigantes y por el vaciado de las regiones donde se formaron estos planetas.
Estas extrañas evidencias resultaron sorprendentes, pero eran reales. Además los
colores de los TNOs parecían reforzar esta idea. La población "caliente" es más
rojiza en promedio que la población "fría" con una mayor diversidad de colores.
Muchos TNOs tienen lunas. A pesar de las actuales dificultades tecnológicas para
localizar las lunas alrededor de estos débiles y distantes objetos, más del 20% de
los TNOs conocidos tienen satélites. Entre ellos los cuatro más grandes: Plutón,
Eris, Haumea y Makemake. Varios TNOs tienen más de una luna, Plutón es otra
vez el ejemplo principal. A medida que progresa la actual tecnología de
observación, es de esperar que encontremos satélites cada vez más débiles en los
TNOs. Podríamos aprender que la mayoría de los TNOs tienen lunas y que
aquellos sin satélites son raros.
La mayoría de las lunas de los TNOs son pequeñas comparadas con sus
compañeros primarios. Es notable advertir, que varios TNOs tienen lunas de
diámetros de la mitad del diámetro del objeto principal, con lo que podrían
llamarse más propiamente objetos binarios. En 1978, Plutón fue el primero de
estos objetos binarios descubierto, aunque en aquel tiempo nadie sabía que Plutón
pertenecía al Cinturón de Kuiper.
3.3.-Los colores del Cinturón de Kuiper.
La presencia de metanol en la superficie de un cuerpo del Cinturón de Kuiper depende
de la distancia a la que se formó el objeto y su diámetro.
La gama de colores en la superficie de un cuerpo guarda relación con su
composición, por ello, su estudio es de gran importancia para comprender la
naturaleza y origen de estos objetos. Los TNOs muestran una variación cromática
sin parangón en el Sistema Solar. Algunos reflejan la luz del Sol como si de espejos
sucios se tratasen, mientras que otros son increíblemente rojizos.
Modelo de Cooper.
El color de los TNOs está ligado a un tipo de alteración, o al menos este es el
resultado que arroja un modelo numérico elaborado por John Cooper,
investigador en el Centro Espacial Goddard.
El investigador norteamericano afirma que los TNOs presentan una estructura de
cebolla con colores que van del blanco al negro, pasando por el rojo, sin embargo
no todos son oscuros. Esto sucede porque están sometidos a la erosión producida
por el bombardeo de micrometeoritos, que les hace perder su costra negra, con lo
que aflora la capa rojiza de la estructura de cebolla. Por otro lado los episodios
eruptivos del hielo primitivo que proceden de las capas más profundas son los
responsables de que la superficie tenga un color blanco brillante.
Cooper espera que este modelo sobre los colores de los TNOs sea confirmado por
la sonda New Horizons que llegará a Plutón en julio de 2015.
Recientemente M. Brown ha propuesto que el responsable de la variedad
cromática de los TNOs sería la molécula de metanol (CH3OH). Todos los objetos
del Cinturón de Kuiper habrían nacido con una cierta cantidad de metanol, algo
que se deduce de la presencia de esta molécula en cometas que proceden de esa
región. El metanol tiene una particularidad, y es que forma compuestos químicos
orgánicos de color rojizo al ser bombardeado por los rayos cósmicos y la luz
ultravioleta del Sol.
Color de los TNOs en diferentes filtros.
Brown deduce que los TNOs que se formaron más cerca del Sol recibieron más
radiación por parte de nuestra estrella por lo que el metanol se evaporó de su
superficie por efecto de las "altas" temperaturas y como resultado ahora muestran
superficies oscuras blanco azuladas donde el agua y el dióxido de carbono son los
elementos principales que determinan la coloración actual (el bajo albedo se debe a
la presencia de otras sustancias orgánicas). Por contra, los TNOs que se formaron
más lejos del Sol presentarán un tono rojizo por culpa del metanol. Por último, los
objetos más lejanos retendrían importantes cantidades de amoniaco y podrían
formar un hipotético tercer grupo en la clasificación cromática de TNOs. Debemos
recordar que se cree que los objetos del Cinturón de Kuiper se formaron más
cerca del Sol de lo que se encuentran en la actualidad y luego migraron hasta sus
posiciones presentes por culpa de diversos movimientos planetarios, así que los
TNOs sin metanol se habrían formado entre 12 y 19 UA. Es decir, si esta hipótesis
es cierta podríamos tener una herramienta adicional para calcular con más
precisión las posiciones primigenias de los objetos del Cinturón de Kuiper,
permitiendo comprobar la bondad de los modelos que explican las migraciones
planetarias.
3.4.- El acantilado de Kuiper.
El acantilado de Kuiper es el nombre que le dan los científicos a la parte más
alejada del cinturón de Kuiper. Es una incógnita que ha dado quebraderos de
cabeza durante años. La densidad de objetos en el cinturón de Kuiper decrece
drásticamente, de ahí su nombre de acantilado.
La explicación más lógica sería la existencia de un planeta con una masa
suficientemente grande como para atraer con su gravedad a todos los objetos de su
órbita. Ese supuesto planeta recibe el nombre de Planeta X.
Hasta la fecha, nadie ha aportado ninguna prueba de la existencia de tal planeta ni
una explicación para este fenómeno. Hay una buena razón para ello. El cinturón
de Kuiper está demasiado lejos para que podamos observarlo apropiadamente.
Para ello tenemos que salir y echar un vistazo antes de que podamos decir nada
sobre la región, y eso no será posible al menos durante una década. La sonda de la
NASA New Horizons que se dirige hacia Plutón y el Cinturón de Kuiper, no
llegará a Plutón hasta 2015, y tardará unos años más en alcanzar esta región.
3.5.- ¿Es Tritón un cuerpo del Cinturón de Kuiper?
Para resolver este enigma, Bruno Christophe, del Laboratorio Aeroespacial de
Chatillon en Francia, ha planeado enviar una sonda más allá de la órbita de
Neptuno, para que estudie primero a este objeto y para que después observe los
cuerpos del Cinturón de Kuiper. Si existe un similitud entre estos cuerpos y Tritón
se podría respaldar la idea de que la luna tiene su origen en el Cinturón de Kuiper.
Al mismo tiempo, Christophe planea utilizar la misión para estudiar la gravedad a
grandes distancias del Sol. Su idea es arrojar algo de luz sobre la posibilidad de
que la gravedad sea algo diferente a grandes distancias del Sol, algo que diversas
teorías predicen y que las sondas espaciales Pioneer parece que han
experimentado, en un efecto llamado la anomalía Pioneer.
Esta ambiciosa misión (imagen) de tamaño medio, unos 500 Kg, no pasó la
selección de la NASA dadas las similitudes con Plutón Express que actualmente
está en marcha. Pero esta misión no estudiará Neptuno. Por lo que en algún
momento del futuro tendremos que ir a visitar este planeta y a su extraña luna.
La órbita de Tritón es realmente extraña. Posee una inclinación de 157.340º con
respecto al ecuador de Neptuno, lo cual produce la retrogradación de la traslación
del satélite. Además su eje de rotación está inclinado 30º respecto al plano de la
órbita de Neptuno, con lo cual durante el año neptuniano cada polo apunta al Sol,
de modo similar a lo que ocurre con Urano. Al tiempo que Neptuno orbita el Sol,
las regiones polares de Tritón se turnan frente a éste, probablemente como
resultado de los radicales cambios estacionales que se producen cuando un polo, y
luego
el
otro,
reciben
la
luz
solar.
Asimismo, es una órbita prácticamente circular, con una excentricidad de casi
cero. A diferencia de la Luna con la Tierra, donde el efecto de las mareas produce
un alejamiento entre ambos cuerpos y frena a nuestro planeta, la conservación del
momento angular está acercando a Neptuno y Tritón, y acelera la rotación del
primero. Esto probablemente derive en la colisión de ambos cuerpos o en la
ruptura de esta luna dentro de 3.600 millones de años, momento en que Tritón
pasará el Límite de Roche de Neptuno, resultando tanto en un caso como en otro,
en un sistema de anillos similar al de Saturno.
3.6.- Análogos extrasolares del Cinturón de Kuiper.
El observatorio espacial Herschel ha conseguido capturar las imágenes más nítidas
hasta la fecha de anillos de escombros orbitando alrededor de estrellas similares a
nuestro Sol. Estos anillos parecen los análogos extrasolares del Cinturón de
Kuiper, el reservorio de cometas y otros cuerpos helados situados en el exterior de
nuestro
Sistema
Solar.
Los anillos recientemente observados son remanentes del proceso de formación
planetaria, o bien, se generaron cuando dos planetas chocaron. Los astrónomos
usaron la tecnología infrarroja del Herschel, para captar las débiles emanaciones
de
estos
restos
y
poder
así
estudiar
estos
cinturones.
"Las imágenes de Herschel nos proporcionan la resolución más alta jamás lograda
por un telescopio de infrarrojos", dice el astrónomo George Rieke, de la
Universidad
de
Arizona,
en
Tucson.
René Liseau, del Instituto de Tecnología de Chalmers en Suecia, Carlos Eiroa, de
la Universidad Autónoma de Madrid en España, y sus colegas, publicaron sus
conclusiones sobre los cinturones de escombros que rodean dos estrellas similares
al Sol el pasado 19 de mayo. Estos resultados también aparecerán en el próximo
número
de
Astronomy
&
Astrophysics.
Una de las estrellas estudiadas, llamada q1Eridani o HD 10647 (imagen de la
izquierda), se encuentra a 57 años luz de la Tierra y tiene un planeta del tamaño de
Júpiter orbitando a una distancia equivalente a dos veces la distancia entre la
Tierra y el Sol. El anillo luminoso alrededor de esta estrella emite a una
temperatura de 30 grados Kelvin, y se encuentra a un promedio de 85 unidades
astronómicas de la estrella, y posee unas 40 UA de ancho. En comparación, el
cinturón de Kuiper del Sistema Solar, reside entre las 30 y 55 UA del Sol.
Las fuertes emisiones infrarrojas de q1Eridani, registradas con el Satélite
Astronómico Infrarrojo en 1983, ya habían indicado la presencia de un cinturón de
detritos que emitía radiación infrarroja. Aunque era lo esperado “es bonito ver un
cinturón real”, dice Alycia Weinberger ,del Instituto Carnegie para la Ciencia en
Washington, DC. “Herschel es el primer telescopio que tiene la resolución espacial
y la sensibilidad a una longitud de onda de 100 micrómetros como para convertir
las
emisiones
infrarrojas
en
verdaderos
cinturones
o
discos”.
Otro cinturón mucho más débil parece rodear a la estrella Zeta2 Reticuli, situada
a cerca de 39 años luz de la Tierra, según informan Liseau y sus colegas. El
cinturón está a una distancia promedio de 100 UA de la estrella y se sabe que
alberga
un
planeta.
Weinberger dice que la existencia de este segundo cinturón es más dudosa. "El alto
nivel de asimetría del cinturón fotografiado, la temperatura muy fría del polvo, y
la posibilidad de confusión con un objeto del fondo, me generan una sensación de
duda”.
Sin embargo, las imágenes de Herschel proporcionarán la mejor estimación de la
cantidad de masa existente en un disco de escombros y el tamaño de los granos que
lo
pueblan,
dice
Weinberger.
Los astrónomos creen que el cinturón de Kuiper del Sistema Solar se formó hace
varios miles de millones de años, cuando algunos de los planetas exteriores, que se
hallaban muy juntos, súbitamente se interpusieron en la trayectoria de los
desechos planetarios, empujándolos a éstos hacia afuera y dándole forma de una
reserva de objetos helados en forma anular. Comparando con los muchos ejemplos
de cinturones de Kuiper que Herschel espera encontrar, los astrónomos puedan
aprender si ocurrió una historia parecida en otros sistemas planetarios, afirma
Weinberger.
3.7.- Objetos destacados del Cinturón de Kuiper.
En un próximo post continuaremos con una exposición de cada uno de estos
cuerpos, así como del resto de objetos transneptunianos pertenecientes al disco
disperso y a la nube de Oort.
Bibliografía:
http://adsabs.harvard.edu/abs/1998BAAA...42...17M
http://www.odiseacosmica.com/2010/05/los-secretos-del-cinturon-de-kuiper5.html
http://danielmarin.blogspot.com/2011/09/los-colores-del-cinturon-dekuiper.html
http://www.centauri-dreams.org/?p=15117
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http://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_belt#Composition
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Publicado por Verónica Casanova