Más evidencia de un noveno planeta en la periferia del Sistema Solar

Un equipo dirigido por la Universidad de Arizona considera que los cuatro objetos del Cinturón de Kuiper con los períodos orbitales más largos conocidos, giran alrededor del Sol en órbitas explicadas más fácilmente por la presencia de un nuevo planeta.

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Ilustración, por un artista, del Planeta Nueve, un hipotético planeta del tamaño de Neptuno orbitando en los distantes confines de nuestro Sistema Solar. (Ilustración: Robert Hurt / Caltech).

A medida que continúa la búsqueda de un hipotético planeta, no detectado aún, mucho más allá de la órbita de Neptuno , la investigación realizada por un equipo de la Universidad de Arizona proporciona apoyo adicional a la posible existencia de un mundo así y  estrecha el rango de sus parámetros y ubicación.

Dirigido por Renu Malhotra , profesor de Regentes de Ciencias Planetarias en el  Laboratorio Lunar y Planetario  de la Universidad de Arizona (UA) , el equipo encontró que los cuatro objetos del Cinturón de Kuiper con los períodos orbitales más largos conocidos giran alrededor del Sol en órbitas con un patrón  explicado más fácilmente por la presencia de un hipotético “Planeta Nueve” de aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra. Malhotra presentó los resultados en la 48ª sesión de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana en Pasadena, California.

De acuerdo con los cálculos de los investigadores, el  hipotético  planeta completaría una órbita alrededor del Sol aproximadamente cada 17.000 años y, en su punto más alejado de nuestra estrella central, se encuentra a más de 660 unidades astronómicas, siendo una UA  la distancia media entre la Tierra y el Sol.

Los científicos creen que los objetos en el Cinturón de Kuiper, una vasta región de planetas enanos y rocas heladas que pueblan la periferia de nuestro Sistema Solar más allá de la órbita de Neptuno,  danzan en  armonía con los planetas gigantes – Saturno, Júpiter, Urano y Neptuno – y son influenciados por su gravedad, ya sea directa o indirectamente.

Sin embargo, hay algunos objetos conocidos del Cinturón de Kuiper, o KBOs (son sus siglas en Inglés: Kuiper Belt Objects), que es poco probable que sean perturbados de manera significativa por los planetas gigantes conocidos en sus órbitas actuales. Conocidos como “KBO extremos”, o eKBOs, por los autores, todos ellos tienen  excentricidades orbitales muy grandes. En otras palabras,  llegan al  punto más cercano al Sol en su viaje orbital, para girar hacia el espacio una vez que pasan el Sol, en órbitas elípticas largas que toman estos extraños mini-mundos a cientos de UA de distancia del Sol.

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“Se analizaron los datos de estos objetos más distantes del Cinturón de Kuiper”, dijo Malhotra, “y notamos algo peculiar, sugiriendo que están en algún tipo de resonancias con un planeta invisible.”

En su artículo, “Acorralar un planeta distante del Cinturón de Kuiper con  Resonancia extrema “, Malhotra y sus co-autores, Kathryn Volk y Xianyu Wang, señalan peculiaridades de las órbitas de los KBO extremos que no fueron percibidas hasta ahora: encontraron que las proporciones del periodo orbital de estos objetos están cerca de relaciones de números enteros pequeños. Un ejemplo de esto sería un KBO que viaja alrededor del Sol una vez, mientras que otro toma el doble de tiempo, o tres veces más, o cuatro veces más , etc – pero no, por ejemplo, 2,7 veces más .

Según los autores, tales relaciones podrían surgir de forma natural si los períodos orbitales de los KBO extremos (eKBO) “estuviesen en pequeñas proporciones de números enteros con el período de un planeta masivo, lo que ayudaría a estabilizar las órbitas muy elípticas de eKBOs.

Los hallazgos refuerzan el trabajo previo de otros científicos que mostraron que seis de esos cuerpos viajan en órbitas muy excéntricas cuyos largos ejes , apuntan en la misma dirección. Esta agrupación de los parámetros orbitales de los KBO más distantes, sugiere la existencia de un cuerpo de gran tamaño,que actúa como “el pastor planetario” de sus órbitas.

TOPSHOT - Cal Tech Astronomer Mike Brown points out the "Predicted Orbit", in yellow, of the 9th Planet at the Caltech Seismology Lab in Pasadena, California on January 20,2016. Brown and his colleague, planetary scientists Konstantin Batygin, reported having "good evidence" of the 9th planet on the fringes of our solar system. / AFP / FREDERIC J BROWNFREDERIC J BROWN/AFP/Getty Images

En la foto el Astrónomo y Profersor de Cal-Tech Mike Brown señala la” Posible Orbita”, en color amarillo, del Noveno Planeta, en el Laboratorio de Sismología de Cal-Tech en Pasadena California, el 20 de Enero, 2016. Brown y su colega, el Científico Planetario   Konstantin Batygin, reportaron tener buena evidencia de la existencia del Noveno Planeta en la perifieria de nuestro Sistema Solar. / AFP / FREDERIC J BROWNFREDERIC J BROWN/AFP/Getty Images.

Otro artículo publicado a principios de este año presentó los resultados de simulaciones numéricas que ofrecen un abanico de posibilidades para la masa y  la órbita del  hipotético planeta , lo que podría dar cuenta de la agrupación observada de órbitas de los eKBO.

“Nuestro trabajo proporciona estimaciones más específicas para la masa y órbita que este planeta tendría, y, más importante aún, las limitaciones de su posición actual dentro de su órbita”, dijo Malhotra.

Los cálculos del equipo también sugieren dos planos probables orbitales para el planeta: uno moderadamente cerca del plano medio del Sistema Solar y cerca del plano medio de los cuatro eKBOs, a unos 18 grados, y otro plano más pronunciado, con una inclinación de unos 48 grados.

Mientras que los resultados proporcionan apoyo adicional a la idea de un posible “Planet Nueve” y el diseño de posibles escenarios, los autores subrayan que su papel no debe considerarse prueba definitiva de la existencia del planeta.

Por un lado, los KBO muy lejanos y débiles no se han observado durante mucho tiempo, y, dado su movimiento aparente minúsculo a lo largo de sus inmensamente largos viajes alrededor del Sol, las estimaciones  la proximidad de las proporciones de sus períodos orbitales a números enteros  vienen con incertidumbres que pueden ser reducidas  sólo a través de más observaciones.

Los autores también señalan que las largas escalas de tiempo orbitales en esta región del Sistema Solar Exterior pueden permitir que órbitas formalmente inestables  persistian durante tiempos muy largos, posiblemente, incluso de la edad del Sistema Solar, sin la ayuda de resonancias orbitales. En este escenario, las órbitas cuyos parámetros ordenados aparecen como testimonio de la influencia estabilizadora de un planeta no detectado, pueden estar de hecho en proceso de deterioro, pero no se han observado el tiempo suficiente para confirmarlo.

Futuras observaciones y estudios en los tiempos de vida dinámicos de las órbitas de planetas de cruce no resonantes en las regiones lejanas del Sistema Solar Exterior podrían ayudar a poner a prueba aún más, el caso de la existencia y paradero de un noveno planeta, afirmaron Malhotra y sus co-autores.

Fuente: University of Arizona.         Artículo original: “More evidence for ninth planet roming Solar System’s outer fringes “

Publicación del paper: CORRALLING A DISTANT PLANET WITH EXTREME RESONANT KUIPER BELT OBJECTS,  Renu Malhotra, Kathryn Volk, Xianyu Wang. The Astrophysical Journal, 2016; 824 (2): L22 DOI: 10.3847/2041-8205/824/2/L22

 

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