La órbita extraordinaria de un nuevo mundo apunta al Planeta Nueve

Los astrónomos argumentan que hay un planeta gigante no descubierto, mucho más allá de la órbita de Neptuno. Un cuerpo rocoso recién descubierto ha agregado evidencia circunstancial al caso .

Crédito: Olena Shmahalo/Quanta Magazine.

A principios de 2016, dos científicos planetarios declararon que un planeta fantasma se está ocultando en las profundidades del Sistema Solar, mucho más allá de la órbita de Plutón. Su afirmación, que la hicieron basándose en las curiosas órbitas de distantes mundos helados, desató rápidamente una carrera para encontrar el llamado Planeta Nueve, un planeta que se estima que es aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra. “Tiene un magnetismo real”, dijo Gregory Laughlin , Astrónomo de la Universidad de Yale. “Quiero decir, encontrar un planeta con una masa de 10 Tierras en nuestro propio Sistema Solar sería un descubrimiento de una magnitud científica sin igual”.

Ahora, los astrónomos informan que han detectado otro mundo distante , tal vez tan grande como un planeta enano, cuya órbita es tan extraña que probablemente haya sido guiada por el Planeta Nueve. El objeto confirma una predicción específica hecha por Konstantin Batygin y Michael Brown , los astrónomos del Instituto de Tecnología de California que primero defendieron la existencia del Planeta Nueve. “No es una prueba de que el Planeta Nueve exista”, dijo David Gerdes , astrónomo de la Universidad de Michigan y coautor del nuevo documento. “Pero yo diría que la presencia de un objeto como este en nuestro Sistema Solar refuerza el caso del Planeta Nueve”.

Crédito: Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine.

Gerdes y sus colegas detectaron el nuevo objeto en los datos del Dark Energy Survey (Sondeo de Materia Oscura) , un proyecto que investiga la aceleración de la expansión del universo al examinar una región muy por encima del plano del Sistema Solar. Esto hace que sea una herramienta con baja probabilidad de éxito para encontrar objetos dentro del Sistema Solar, ya que en su mayoría orbitan en un mismo plano. Pero eso es exactamente lo que hace que el nuevo objeto sea único: su órbita está inclinada 54 grados con respecto al plano del Sistema Solar. Es algo que Gerdes no esperaba ver. Batygin y Brown, sin embargo, lo predijeron.

Hace dos años, Batygin y Brown defendieron la existencia del Planeta Nueve basándose en las peculiares órbitas de un puñado de mundos distantes conocidos como objetos del Cinturón de Kuiper. Esa pequeña población gira hacia el mismo cuadrante del Sistema Solar, un fenómeno que sería extremadamente improbable que ocurriera por casualidad. Batygin y Brown argumentaron que un noveno planeta debe estar guiando esos mundos en sus extrañas órbitas.

Además, Batygin y Brown también predijeron que con el tiempo, la gravedad del Planeta Nueve empujaría estos objetos del Cinturón de Kuiper fuera de su plano actual  hacia inclinaciones orbitales cada vez más altas. Aunque los astrónomos ya han descubierto una extraña población de mundos que orbitan el Sol perpendicularmente al plano del Sistema Solar, nunca habían atrapado un objeto que transita entre las dos poblaciones. “No hay una manera real de poner algo en una órbita como esa, excepto que es exactamente lo que predijimos del Planeta Nueve”, dijo Brown. Batygin observa que el nuevo objeto se ajusta tan perfectamente con su modelo que casi parece uno de los puntos de datos en sus simulaciones. “Una buena teoría reproduce datos, pero una gran teoría predice nuevos datos”, dijo.

Una comparación entre los objetos clásicos y los objetos del disco difuso. El gráfico  reproduce una vista polar y una vista ecuatorial de las órbitas de los objetos del disco difuso (en negro), confrontadas con aquellas de los cubewanos (en azul) y de los objetos en resonancia 1:5 (en verde); los objetos todavía sin clasificar situados a distancias comprendidas entre 50 y 100 UA del Sol están indicados en gris. EL anillo azul se debe a la superposición de centenares de órbitas de objetos de tipo clásico. Más detalles. Crédito: Wikimedia Commons.

 

Juliette Becker, estudiante de doctorado de la Universidad de Michigan, dirigió el análisis del nuevo objeto. Crédito:
Universidad de Michigan.

El Sondeo de Energía Oscura detectó por primera vez evidencia del nuevo objeto a fines de 2014. Gerdes y sus colegas pasaron los años desde entonces rastreando su órbita e intentando entender sus orígenes. En el nuevo documento, describen cómo ejecutaron muchas simulaciones del objeto dentro del sistema solar conocido, permitiendo que el reloj avance y retroceda a la vez 4.500 millones de años . Nada podría explicar cómo el objeto alcanzó una órbita tan inclinada. No fue hasta que agregaron un noveno planeta, un planeta con características que coinciden perfectamente con las predicciones de Batygin y Brown, que la órbita rara finalmente tuvo sentido.

“En el momento en que colocas el Planeta Nueve en las simulaciones, no sólo puedes obtener objetos como éste , sino que definitivamente lo haces”, dijo Juliette Becker., una estudiante graduada en Michigan y autora principal  del nuevo documento. Una interacción fuerte y sostenida con el Planeta Nueve parece ser la única forma de aumentar la inclinación del objeto, alejándolo del plano del Sistema Solar. “No hay otra forma razonable de poblar el Cinturón de Kuiper con cuerpos tan inclinados”, dijo Batygin. “Creo que el caso de la existencia del Planeta Nueve es realmente excelente”.

Otros astrónomos no están tan seguros , en parte porque el Sistema Solar primitivo sigue siendo un misterio. Los científicos sospechan que el Sol nació dentro de un grupo de estrellas, lo que significa que los primeros planetas pudieron haber tenido muchos encuentros cercanos con otras estrellas que los enviaron por caminos que hoy parecen imposibles. E incluso una vez que las estrellas se dispersaron, el sistema solar primitivo probablemente contenía decenas de miles de planetas enanos que podrían haber proporcionado los empujones gravitacionales necesarios para impulsar a 2015 BP519, como se llama el nuevo objeto, en una órbita tan extraña. “Para mí, el Planeta Nueve es una de las formas en que el Sistema Solar podría haberse desarrollado”, dijo Michele Bannister, Astrónoma de la Queen’s University Belfast que no participó en el estudio. “Es una idea potencial”. Pero por el momento es sólo eso, una idea.

Sin embargo, cuando los astrónomos examinan el universo más grande de planetas, la idea no parece tan sorprendente. Los planetas entre 2 y 10 veces la masa de la Tierra son increíblemente comunes en toda la galaxia, lo que hace extraño que nuestro Sistema Solar no los tenga. “Si no estuviera en nuestro propio Sistema Solar, si no hubiera tanto en juego, creo que la hipótesis sería casi con seguridad correcta”, dijo Laughlin. “Es sólo el hecho de que es tan sorprendente que tiende a detenerme”. Encontrar un noveno planeta dentro de nuestro Sistema Solar sería a la vez transformador y extraordinariamente inspirador, dijo. “Sería ésta una confirmación dramática del método científico, que sería bastante refrescante en la era actual donde la verdad está a prueba”.

Fuente: Quanta Magazine.

Artículo original: “A New World’s Extraordinary Orbit Points to Planet Nine“. Shannon Hall. 15 de Mayo de 2018. 

El paper  en arXiv.org: “Discovery and Dynamical Analysis of an Extreme Trans-Neptunian Object with a High Orbital Inclination“.  Juliette Becker et al.  arXiv.org > astro-ph > arXiv:1805.05355. May 14, 2018.

Material relacionado:

Los dos artículos siguientes, muestran el estado de la investigación sobre la potencial existencia del Planeta Nueve, el primero a finales del año 2017 y el segundo lo hace a Marzo de 2018: 

La  colección de artículos en castellano, sobre el Planeta Nueve publicados en nuestra página, que además contienen una selección de recursos sobre el tema:

  • Planeta Nueve. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay.

En particular en el artículo:”Los objetos transneptunianos guían hacia el Planeta 9“,en el apartado “Material relacionado” se encuentra una colección completa de artículos sobre los sucesivos descubrimientos de objetos transneptunianos.

El lector que desee profundizar en el tema Cinturón de Kuiper, puede recurrir al apartado “Material relacionado” del artículo de nuestra página “Descubren nuevo planeta enano en el Cinturón de Kuiper” en el que encontrará una riquísima colección de recursos.

Las páginas de los investigadores que propusieron la existencia del noveno planeta:

Todos los planetas orbitan en un plano con respecto al Sol, aproximadamente a un par de grados entre sí. Ese plano, sin embargo, tiene una inclinación de seis grados con respecto al Sol, dando la apariencia de que el Sol en sí mismo está inclinado ese ángulo.  Hasta ahora, nadie había encontrado una explicación convincente para producir tal efecto, pero la presencia de un planeta con las características del Planeta Nueve sí lo hace:

Teóricamente, la gravedad del Planeta Nueve también debería tirar ligeramente de los planetas.  Con esto en mente, Agnès Fienga en el Observatorio de la Costa Azul en Francia y sus colegas comprobaron si un modelo teórico, con la nueva adición del Planeta Nueve, podría explicar mejor las pequeñas perturbaciones observadas en la órbita de Saturno detectadas por la nave Cassini. He aquí lo que encontraron:

Mientras que la mayoría de los objetos del Cinturón de Kuiper orbitan el Sol con inclinaciones orbitales que se asemejan a lo que los científicos planetarios llaman el plano invariable del Sistema Solar, los objetos más distantes del Cinturón de Kuiper no lo hacen. Su plano promedio, se descubrió que está inclinado lejos del plano invariable unos ocho grados. En otras palabras, algo desconocido y distinto al Planeta Nueve, está deformando el plano orbital promedio del Sistema Solar Exterior. Vea los detalles en el siguiente artículo:

Argumentaciones en contra de la existencia del Planeta Nueve: 

Antes de ir a las argumentaciones, ponemos un artículo que sirve de introducción, en el que se presenta una discusión sobre los argumentos que llevaron a proponer la existencia del Planeta Nueve y los biases en ellos, como de las predicciones que hacen sus proponentes a partir de su existencia:

Las órbitas de cuatro objetos recién descubiertos no muestran signos de atracción gravitatoria del planeta gigante propuesto, según lo documenta el siguiente artículo:

 Dos objetos transneptunanos retrógrados, junto con otros cuatro pequeños asteroides Centauro en órbitas prógradas, comparten un plano orbital común, próximo al plano perpendicular al del Sistema Solar. Además, los dos objetos retrógrados tienen nodos ascendentes casi idénticos , al igual que los cuatro objetos prógrados. Este escenario, con una muy baja probabidad de ocurrencia, no es explicable con la presencia del hipotético Planeta Nueve, según lo relata el siguiente artículo:

El artículo siguiente muestra que tanto  los casos a favor como los en contra de un hipotético Planeta Nueve en las afueras del Sistema Solar no son concluyentes:

Colecciones de artículos sobre el Planeta Nueve en los medios:

Para los aficionados:

Backyard Worlds: Planet 9 es un proyecto de Zoouniverse dedicado a la búsqueda, por el público, de nuevos mundos en los confines de nuestro Sistema Solar y en el espacio interestelar cercano, según lo describe el siguiente artículo:

Un equipo de astrónomos australianos de la Universidad Nacional de Australia (ANU), también involucra al público aficionado en la búsqueda del Planeta Nueve poniendo a disposición los datos  del sondeo: “SkyMapper Southern Sky Survey” para su examen, según lo describe el siguiente artículo:

Videos:

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