En el año 2000, se descubrió en nuestro
sistema solar el primero de una nueva clase de objetos lejanos,
orbitando alrededor del Sol más allá de Neptuno: los “objetos
transneptunianos extremos” (ETNOs, por sus siglas en inglés). Sus
órbitas están muy alejadas en comparación con la terrestre. Nosotros
orbitamos al Sol a una distancia media de una unidad astronómica (UA,
150 millones de km) y los ETNO lo hacen a más de 150 UA. Para hacerse
una idea de su lejanía, la órbita de Plutón se encuentra a unas 40 UA y
lo más cerca que pasa del Sol (perihelio) son 30 UA. Este descubrimiento
marcó un punto de inflexión en el estudio del Sistema Solar exterior y,
hasta la fecha, se han identificado un total de 21 objetos
transneptunianos extremos.
S
Recientemente, varios trabajos han
sugerido que las propiedades dinámicas de los ETNO podrían explicarse
mejor si existiese uno o más planetas de varias masas terrestres
orbitando a cientos de unidades astronómicas. En concreto, en el año
2016, los investigadores Brown y Batygin usaron las órbitas de siete de
estos ETNO para predecir la existencia de una supertierra, girando en
torno al Sol a unas 700 UA, en el rango de masas de planetas
subneptunianos. A esta idea se la conoce como la hipótesis del Planeta
Nueve y es uno de los temas de actualidad en el campo de las ciencias
planetarias. Sin embargo, debido a su lejanía, la luz que nos llega de
estos cuerpos es muy débil y, hasta hoy, de los 21 objetos
transneptuanianos extremos conocidos, sólo uno, Sedna, había sido
observado mediante espectroscopía.
Ahora, un equipo de investigación
liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y en
colaboración con la Universidad Complutense de Madrid, ha dado un paso
más para caracterizar físicamente estos cuerpos y confirmar o refutar
dicha hipótesis mediante el estudio de dos de ellos. Los científicos han
llevado a cabo las primeras observaciones espectroscópicas de 2004
VN112 y 2013 RF98, ambos particularmente interesantes desde el punto de
vista dinámico, pues sus órbitas son casi idénticas y sus polos
orbitales presentan una separación angular extremadamente pequeña. Esto
sugiere un origen común y sus órbitas actuales podrían ser resultado de
una interacción en el pasado con el hipotético Planeta Nueve. El
estudio, publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, propone
que este par de objetos transneptunianos extremos fue un asteroide
binario que se desligó tras acercarse a un planeta más allá de Plutón.
Para llegar a esas conclusiones,
hicieron las primeras observaciones espectroscópicas hasta la fecha de
2004 VN112 y 2013 RF98 en el rango visible. Se realizaron, en
colaboración con los astrónomos de soporte Gianluca Lombardi y Ricardo
Scarpa, usando el espectrógrafo OSIRIS del Gran Telescopio CANARIAS
(GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía,
La Palma). Identificar los asteroides fue muy laborioso dado que, al
estar tan lejos, su desplazamiento aparente en el cielo es muy lento.
Después midieron sus magnitudes aparentes (su brillo intrínseco
observado desde la Tierra) y, además, recalcularon la órbita de 2013
RF98, la cual estaba pobremente determinada: los investigadores
encontraron el objeto a más un minuto de arco de la posición predicha
por las efemérides. Estas observaciones han ayudado a mejorar su órbita y
han sido publicadas por el Minor Planet Center (MPEC 2016-U18: 2013 RF98),
organismo responsable de la identificación de planetas menores (cometas
y asteroides), así como de sus medidas y posiciones orbitales.
En cuanto a sus composiciones, el rango
visible del espectro puede aportar cierta información. Mediante su
pendiente espectral, se sabe si pueden tener hielos puros en su
superficie, como es el caso de Plutón, así como carbono altamente
procesado. También puede indicar la posible presencia de silicatos
amorfos, como en el caso de los asteroides Troyanos de Júpiter. Los
valores obtenidos de 2004 VN112 y 2013 RF98 son prácticamente idénticos y
similares a los observados mediante fotometría de otros dos objetos
transneptunianos extremos, 2000 CR105 y 2012 VP113. En cambio, Sedna, el
único que había sido observado espectroscópicamente hasta la fecha,
presenta unos valores muy diferentes a los demás de su clase. Estos
cinco objetos forman parte del grupo de los siete utilizados para
plantear la hipótesis del Planeta Nueve, lo que sugiere que todos deben
tener una región de origen común, salvo Sedna, que se cree que proviene
de la zona interna de la nube de Oort.
“Dado que las pendientes espectrales
similares observadas del par 2004 VN112 - 2013 RF98 sugieren un origen
físico común -explica Julia de León, primera autora de la investigación y
astrofísica del IAC-, nos planteamos la posibilidad de que hubieran
sido en su día un asteroide binario que quedó desligado por un encuentro
con un objeto más masivo”. Para validar esta hipótesis, el equipo hizo
miles de simulaciones numéricas, para ver cómo se separan los polos
orbitales con el tiempo. Los resultados de las mismas sugieren que un
posible Planeta Nueve, con una masa de entre 10 y 20 masas terrestres
orbitando el Sol a una distancia media de entre 300 y 600 UA, podría
haber desviado el par 2004 VN112 – 2013 RF98 hace unos 5 a 10 millones
de años. De esta forma, se explicaría cómo estos dos asteroides, en un
principio girando uno alrededor del otro, fueron separando sus órbitas
poco a poco al haberse acercado a un objeto mucho más masivo en un
determinado momento.
IAC
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