Si el Planeta Nueve está ahí fuera, puede que no sea donde pensamos

Si el Planeta Nueve está ahí afuera, un planeta grande y misterioso que acecha en los bordes oscuros del Sistema Solar, puede que no esté donde pensamos que podría estar.

Según los astrónomos que buscan el objeto hipotético, la nueva información que se tenga en cuenta podría significar que su órbita es significativamente más elíptica de lo que se predijo más recientemente.

El hipotético Planeta Nueve hizo una gran entrada en 2016, cuando los astrónomos Konstantin Batygin y Michael Brown de Caltech publicaron un artículo en El diario astronómico. En él, exponen su caso de un planeta aún por descubrir en los confines del Sistema Solar. La evidencia, dijeron, se encuentra en otros objetos de mucho más allá de la órbita de Neptuno.

Estos objetos se denominan Objetos Transneptunianos Extremos (ETNO). Tienen enormes órbitas elípticas, nunca se cruzan más cerca del Sol que la órbita de Neptuno a 30 unidades astronómicas y oscilan más allá de las 150 unidades astronómicas.

Batygin y Brown descubrieron que estas órbitas tienen el mismo ángulo en el perihelio, el punto de su órbita más cercano al Sol. Los astrónomos realizaron una serie de simulaciones y descubrieron que la influencia gravitacional de un planeta grande podría agrupar las órbitas de esta manera.

Desde que se abandonó ese documento, la teoría se ha vuelto muy controvertida, y muchos astrónomos encuentran improbable la existencia del Planeta Nueve, pero hasta ahora no tenemos evidencia firme de una forma u otra. La forma más concluyente en que se resolverá el debate es si encontramos algo resbaladizo, y una nueva actualización de Batygin y Brown podría ayudarnos a intentar hacerlo.

Su nuevo artículo ha sido aceptado en Las cartas del diario astrofísicoy está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.

La detección inicial de un posible Planeta Nueve en 2016 se realizó en base a solo seis ETNO; después de todo, estos objetos son muy pequeños y muy difíciles de detectar. Con el tiempo, se han descubierto más ETNO, hoy conocemos unos 19, lo que significa que ahora tenemos más datos para analizar para calcular las características del planeta.

En 2019, los astrónomos revisó la información disponible y llegaron a la conclusión de que se habían equivocado un poco en algunas cosas. La masa del planeta, según la revisión, era solo cinco veces la masa de la Tierra, en lugar de las 10 que habían calculado inicialmente, y su excentricidad, cuán elíptica es, era menor.

Y ahora han actualizado esos cálculos nuevamente.

“Sin emabargo,” escribieron en una publicación en el blog Find Planet Nine, “la pregunta que nos hicimos durante el apogeo del pandemia es diferente: ¿faltan física esencial en nuestras simulaciones? A través de nuestro sondeo continuo e incesante del modelo, hemos descubierto que la respuesta a esta pregunta es ‘sí’ “.

Sus simulaciones, dijeron, asumieron que cualquier objeto que se mueva más allá de las 10,000 unidades astronómicas del Sol se pierde en el espacio. Lo que no estaban teniendo en cuenta es que el Sol no nació aislado, sino probablemente en una nube de formación estelar grande y densamente poblada con otras estrellas bebés.

En estas condiciones, el bebé Sistema Solar habría formado casi definitivamente una sección interna del Nube de Oort, el caparazón de cuerpos helados que rodean el Sistema Solar entre aproximadamente 2,000 y 100,000 unidades astronómicas del Sol. La formación de planetas gigantes como Saturno y Júpiter habría arrojado escombros hacia el espacio interestelar; pero las perturbaciones gravitacionales de las estrellas pasajeras las habrían empujado hacia la influencia gravitacional del Sol, de modo que terminaron formando la Nube de Oort interna.

Tendemos a pensar en la Nube de Oort como simplemente merodeando, sin hacer mucho de nada, en realidad, pero cuando Batygin y Brown ejecutaron un montón de nuevas simulaciones, teniendo en cuenta esta física, encontraron que los objetos en la región interior de la Nube de Oort puede moverse un poco.

“Planet Nine, sin embargo, altera esta imagen en un nivel cualitativo”, los investigadores dijeron.

“Debido a la atracción gravitacional a largo plazo de la órbita del Planeta Nueve, los objetos internos de la Nube de Oort evolucionan en escalas de tiempo de mil millones de años, volviéndose lentamente reinyectados en el sistema solar exterior. Entonces, ¿qué les sucede? Hemos simulado este proceso, teniendo en cuenta perturbaciones de los planetas gigantes canónicos, el Planeta Nueve, las estrellas que pasan, así como la marea galáctica, y han descubierto que estos objetos internos de la Nube de Oort reinyectados pueden mezclarse fácilmente con el censo de objetos distantes del cinturón de Kuiper, e incluso exhibir agrupaciones orbitales . “

Esto significa que algunos de los objetos transneptunianos extremos que hemos encontrado podrían, de hecho, haberse originado en la Nube de Oort, lo cual es realmente genial. Sin embargo, las simulaciones del equipo también mostraron que la agrupación de los objetos de la Nube de Oort sería más débil que la de los objetos que provenían del Cinturón de Kuiper, más cerca.

Esto sugiere que una órbita más excéntrica para el Planeta Nueve explicaría mejor los datos que la órbita que encontró el artículo de 2019 de los investigadores.

No sabremos exactamente qué tan excéntrica podría ser esa órbita hasta que se puedan realizar más estudios de los objetos agrupados, para determinar cuál de ellos se originó en la Nube de Oort interna; pero hay un límite en lo excéntrico que puede llegar a ser la órbita antes de que ya no sea consistente con nuestras observaciones del Sistema Solar exterior.

Debido a que el planeta hipotético está tan lejos y tan oscuro, nuestras posibilidades de detectarlo son realmente bajas, por lo que esta información se puede usar para refinar modelos y evitar que lo busquemos en lugares donde podría no estar, lo que con suerte nos llevará a la detección de esta bestia esquiva.

Sin embargo, incluso si nunca lo encontramos, los descubrimientos que ha llevado a cabo han sido asombrosos. Un montón de nuevas lunas jovianas y planetas enanos potenciales súper distantes no es nada despreciable.

El nuevo artículo de Batygin y Brown ha sido aceptado en Las cartas del diario astrofísico, y está disponible en arXiv.

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