En los confines del Sistema Solar existen millones de cuerpos tan pequeños y oscuros que detectarlos desde la Tierra resulta casi imposible. Son restos de una época anterior a los planetas que conocemos, piezas congeladas de aquel enorme disco de polvo y roca del que terminaron naciendo la Tierra, Júpiter o Neptuno.
Ahora, el Hubble y el James Webb han conseguido observar 27 objetos transneptunianos extremadamente débiles, algunos de apenas unos kilómetros de diámetro. Y cuando los astrónomos estudiaron sus colores esperaban encontrar las cicatrices de 4.500 millones de años de impactos y fragmentación.
Encontraron prácticamente lo contrario.
Los objetos más pequeños siguen mostrando las mismas relaciones de color que sus parientes mucho mayores. Para los investigadores, eso significa que sus superficies podrían haber conservado información sobre cómo y dónde se formaron al comienzo del Sistema Solar, pese a todo lo ocurrido desde entonces. Los resultados aparecen en dos trabajos complementarios publicados en The Astronomical Journal.
Los astrónomos esperaban encontrar cuerpos mucho más maltratados
Los objetos transneptunianos, o TNO, orbitan más allá de Neptuno. La mayoría son extraordinariamente tenues: pueden ser más de 100 millones de veces menos brillantes que aquello que podemos ver a simple vista. Pero no todos tienen la misma historia. Existe una población denominada dinámicamente “fría”, cuyos integrantes permanecen en órbitas relativamente circulares próximas al plano del Sistema Solar. Se cree que llevan aproximadamente en la misma región desde su formación.
Los llamados “calientes”, en cambio, tuvieron una juventud bastante más violenta. Probablemente se formaron más cerca del Sol y fueron desplazados cuando los gigantes del Sistema Solar migraron, terminando en órbitas mucho más excéntricas e inclinadas.
Si durante miles de millones de años estos pequeños objetos chocaron repetidamente entre sí, los astrónomos esperaban que la fragmentación hubiera expuesto materiales diferentes y alterado sus superficies. Eso debería haber hecho que los TNO pequeños presentasen colores distintos de los grandes.
No ocurrió.
En los objetos fríos de menos de 40 kilómetros, el equipo encontró una distribución de colores estrecha y compatible con la que ya se conocía en cuerpos mucho mayores. Los TNO calientes también mantienen la variedad de composiciones característica de su propia población. Es como si, incluso después de ser desplazados por el Sistema Solar, todavía llevaran encima una etiqueta indicando dónde nacieron.
Uno es tan tenue como intentar ver luciérnagas sobre la Luna
Llegar hasta objetos tan pequeños exigió combinar las fortalezas de ambos telescopios. Webb utilizó NIRCam para buscarlos en el infrarrojo, mientras Hubble observaba aproximadamente la misma región en luz visible. Después, los científicos combinaron ambas mediciones para reconstruir colores, órbitas y propiedades superficiales.
La sensibilidad alcanzada resulta difícil de visualizar. NASA compara el objeto más tenue con intentar distinguir desde la Tierra un pequeño grupo de luciérnagas situado sobre la Luna. El más pequeño de los detectados tendría unos cinco kilómetros de diámetro, aproximadamente cinco veces menos que el límite alcanzable por los telescopios terrestres más sensibles. Y apareció una segunda sorpresa: encontraron menos objetos diminutos de los que predicen algunos modelos de evolución del Sistema Solar.
La distribución de tamaños de las poblaciones fría y caliente también resultó sorprendentemente similar, pese a que se habrían formado en zonas diferentes del disco primordial. Eso apunta a que el mecanismo que fabricó aquellos primeros planetesimales pudo producir resultados parecidos bajo condiciones bastante distintas.
Algo no encaja con la historia de colisiones que esperábamos
Los científicos todavía no saben exactamente qué explicación elegir. Una posibilidad es que en esas regiones remotas se hayan producido menos colisiones de las previstas. Otra es que los impactos sí fueran frecuentes, pero no alterasen la composición superficial tanto como asumían los modelos.
En cualquier caso, estos cuerpos son particularmente valiosos porque más allá de Neptuno el proceso de construcción planetaria quedó incompleto. Los pequeños planetesimales nunca terminaron agrupándose para formar planetas grandes, dejando una población que funciona como un archivo congelado de las primeras etapas del Sistema Solar. Y es precisamente eso lo que Hubble y Webb parecen haber empezado a leer.
Los 27 objetos son apenas diminutos puntos de luz. Sin embargo, sus colores sugieren que algunas de las piezas con las que comenzaron a construirse los planetas todavía conservan información de aquel momento, 4.500 millones de años después.
