Más allá de Neptuno comienza una de las regiones más enigmáticas del sistema solar. Allí, en una oscuridad casi absoluta y a distancias enormes del Sol, sobreviven miles de cuerpos que parecen haber quedado atrapados en una época remota. Son los objetos transneptunianos, pequeños mundos helados que orbitan en los márgenes de nuestro vecindario cósmico y que pueden guardar información sobre los primeros pasos que condujeron a la formación de los planetas.
Observarlos directamente no es sencillo. La mayoría son extremadamente débiles y algunos son más de 100 millones de veces menos brillantes que los objetos que podemos distinguir a simple vista en el cielo. Sin embargo, una nueva investigación ha conseguido llevar las observaciones un paso más lejos al combinar, por primera vez para este propósito, las capacidades del telescopio espacial Hubble y del telescopio espacial James Webb.
El resultado no solo permitió descubrir nuevos cuerpos. También obligó a los investigadores a replantearse algunas ideas sobre lo que ocurre con estos objetos diminutos durante miles de millones de años.
Una ventana a los primeros días del sistema solar
Los objetos transneptunianos reciben su nombre porque se encuentran en órbitas más alejadas del Sol que Neptuno. Aunque hoy parecen formar parte de una región fría y remota, su importancia científica está relacionada con algo mucho más antiguo: el nacimiento de los planetas.
Cuando el sistema solar comenzó a formarse, hace unos 4.600 millones de años, alrededor del Sol existía un enorme disco de gas y polvo. Dentro de ese material comenzaron a agruparse pequeñas partículas que, mediante sucesivas acumulaciones, dieron lugar a los llamados planetesimales. Estos objetos constituían una especie de materia prima a partir de la cual podían formarse cuerpos cada vez mayores.
Pero en las regiones exteriores del sistema solar la historia tomó otro camino. Más allá de Neptuno, muchos de aquellos planetesimales nunca llegaron a fusionarse para convertirse en mundos grandes. Permanecieron relativamente pequeños y, de alguna manera, quedaron congelados en el tiempo.
Por eso los científicos consideran que estudiar los TNO puede ser parecido a observar fósiles del sistema solar primitivo. Sus superficies podrían conservar características de aquella época, antes de que procesos posteriores transformaran profundamente otros cuerpos.
En dos estudios independientes pero complementarios publicados en The Astronomical Journal, los investigadores analizaron 27 objetos transneptunianos recién descubiertos. Marielle R. Eduardo, de la Universidad de Victoria, y Anastasia N. Morgan, de la Universidad del Norte de Arizona, encabezaron los respectivos trabajos.
Para estudiarlos, el equipo observó simultáneamente una misma zona del cielo con Hubble y Webb. El primero permitió analizar la luz visible, mientras que el segundo aportó información en el infrarrojo. La combinación hizo posible estudiar aspectos como el color, el tamaño, la composición superficial y las órbitas de estos cuerpos extremadamente débiles.
Dos poblaciones con historias muy diferentes
Los investigadores dividieron los objetos analizados en dos grandes grupos. Por un lado están los TNO dinámicamente “fríos”, que permanecen en órbitas relativamente circulares y cercanas al plano del sistema solar. Se considera que estos cuerpos han conservado, en gran medida, las órbitas que tenían durante su formación.
Por otro lado están los TNO dinámicamente “calientes”. Su historia es bastante más agitada. Se cree que se formaron originalmente en una zona situada entre las posiciones actuales de Urano y Neptuno y que posteriormente fueron desplazados hacia regiones más externas cuando los grandes planetas gaseosos cambiaron de posición durante las primeras etapas del sistema solar.
Actualmente, estos objetos siguen órbitas mucho más elípticas y pueden alejarse considerablemente del plano principal del sistema solar.
La diferencia entre ambos grupos hacía pensar que sus superficies podían haber evolucionado de manera muy distinta. Además, existía una hipótesis especialmente interesante: los objetos más pequeños deberían haber sufrido numerosas colisiones durante su historia. Esos impactos tendrían que haber alterado sus superficies, haciendo que fueran diferentes de las de los TNO más grandes.
Pero las nuevas observaciones cuentan otra historia.
Los cuerpos pequeños analizados presentan colores y características sorprendentemente parecidos a los de sus compañeros de mayor tamaño. Como el color de un objeto puede funcionar como una especie de huella química de su superficie, esta semejanza sugiere que las colisiones quizá no han transformado estos cuerpos tanto como se pensaba.
Todavía no está claro por qué. Puede que hayan ocurrido menos impactos de los previstos o que estos objetos sean capaces de conservar material de su composición original incluso después de sufrir colisiones.
El hallazgo que cambia las expectativas sobre estos mundos diminutos
El Webb también permitió estudiar la distribución de tamaños de los objetos encontrados. Y aquí apareció otra sorpresa: las poblaciones fría y caliente presentan distribuciones generales de tamaño muy similares, pese a haberse formado en ambientes diferentes del sistema solar primitivo.
Esto apunta a una posibilidad llamativa. El mecanismo que produjo los planetesimales podría haber funcionado de manera bastante uniforme, sin importar demasiado si el sector del disco donde se formaban era más cálido o frío, más denso o menos compacto.
En otras palabras, las condiciones locales del disco podrían haber tenido menos influencia de la esperada sobre el tamaño final de estos primeros bloques de construcción planetaria.
Además, los científicos encontraron menos objetos extremadamente pequeños de lo que pronosticaban algunos modelos de formación planetaria. Esa ausencia también plantea preguntas sobre cómo se originaron y evolucionaron los cuerpos que hoy habitan las regiones más lejanas del sistema solar.
Y entonces aparece uno de los datos más sorprendentes de toda la investigación: entre los 27 nuevos objetos detectados había cuerpos tan débiles que observarlos desde la Tierra sería comparable a intentar distinguir un pequeño grupo de luciérnagas situado en la Luna.
El menor de los objetos estudiados tiene apenas unos 5 kilómetros de diámetro. Es aproximadamente cinco veces más pequeño que el objeto transneptuniano más diminuto que podían detectar los telescopios terrestres más sensibles.
Encontrar cuerpos de semejante tamaño a distancias tan enormes demuestra hasta dónde han llegado las capacidades de los telescopios espaciales. Pero, sobre todo, abre una nueva oportunidad para estudiar una población de objetos que podría conservar, casi intactas, las huellas de una época que ocurrió mucho antes de que existieran los planetas tal como los conocemos hoy.
El misterio, por ahora, permanece abierto: si estos pequeños mundos han cambiado tan poco durante miles de millones de años, quizá todavía tengan mucho más que contar sobre el origen del sistema solar.
[Fuente: Noticias de la ciencia]
