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Artículo publicado por Mike Wall el 4 de febrero de 2016 en SPACE.com

La imponente presencia de un gran “Planeta “Nueve”, aún por descubrir, no es necesaria para explicar las extrañas órbitas de un puñado de objetos en los confines del Sistema Solar, según sugiere una nueva investigación.

El mes pasado, Konstantin Batygin y Mike Brown, ambos astrónomos de Caltech, en Pasadena, propusieron la existencia del Planeta Nueve, un mundo tal vez 10 veces más masivo que la Tierra que orbita mucho más allá de Plutón, completando una órbita alrededor del Sol cada 10 000 o 20 000 años.

Batygin y Brown no observaron el Planeta Nueve; dedujeron su existencia en base a las extrañas características orbitales de seis cuerpos la porción del “disco disperso” del Cinturón de Kuiper, un dominio de cuerpos helados que se encuentra más allá de Neptuno. Por ejemplo, estos seis objetos tienen todos “argumentos del perihelio” similares.

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Supuesta órbita del Planeta NueveCrédito: Caltech/R. Hurt

El argumento del perihelio de un cuerpo es, básicamente, la proporción de cuánto cabecea (se mueve hacia atrás o hacia adelante) a cuánto se inclina (se mueve a derecha o izquierda) cuando orbita al Sol, señala Ann-Marie Madigan, investigadora de posdoctorado en la Universidad de California en Berkeley. Esta característica debería ser aleatoria entre un Objeto del Cinturón de Kuiper (KBO) y otro, añade.

Imagina ver un número de barcos dispersos por la Bahía de San Francisco que cabecean y se inclinan en la misma dirección, y con la misma proporción cabeceo/inclinación, explica Madigan durante una conferencia ofrecida el 26 de junio en el Instituto SETI en Mountain View, California.

“Sería algo muy extraño”, apunta Madigan. “Y por esta razón es por la que es tan extraño que estos planetas menores del Sistema Solar exterior funcionen así”.

Por tanto, algo debe estar dando forma a las órbitas de estos cuerpos, según sigue el razonamiento. Batygin y Brown creen que el culpable es el teórico Planeta Nueve; sus modelos por computador sugieren que este mundo aún no descubierto sería unas 10 veces más masivo que la Tierra, y orbitaría al Sol en un camino muy elíptico, acercándose al Sol unas 200 unidades astronómicas (UA) y alejándose hasta 600 o 1200 UA. (Una unidad astronómica es la distancia promedio de la Tierra al Sol, unos 150 millones de kilómetros. Para comparar, Neptuno orbita a 30 UA del Sol, y Plutón nunca se acerca a más de 49 UA de nuestra estrella).

Pero Madigan y su coautor, Michael McCourt del Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, dicen que existe otra posible explicación. El trabajo de modelado realizado por ambos sugiere que los objetos del disco de dispersión podrían “auto-organizarse”, empujando y tirando unos de otros en sus inusuales órbitas — siempre que haya una gran cantidad de ellos ahí fuera.

Si la masa total de todos los planetas menores en el disco de dispersión es aproximadamente equivalente a la masa de la Tierra, la órbita resultante habría tomado su forma 600 millones de años tras el nacimiento del Sistema Solar, explicó Madigan durante su conferencia.

“Por tanto, realmente necesitamos una gran masa en forma de planetas menores para que esto se dé lugar en el Sistema Solar”, comenta. “Si hubiese mucha menos masa, no podría ocurrir durante el tiempo de vida del Sistema Solar”.

La implicación, añade Madigan, es que “deberíamos tener un Cinturón de Kuiper que es mucho más masivo que el actual, a distancias mayores, y predominantemente elevado respecto al plano de los planetas principales”.

Batygin y Brown consideraron la idea de la “inestabilidad de inclinación” de Madigan y McCourt, que se publicará el mes próximo en el ejemplar de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. Pero Batygin y Brown consideran la idea del Planeta Nueve como más probable, en gran medida debido a que, según dicen, los estudios sugieren que la región del disco de dispersión no aloja la cantidad suficiente de planetas menores.

“En este punto, merece la pena señalar que aunque el disco planetesimal primordial del Sistema Solar comprendía decenas de masas terrestres, la gran mayoría de este material fue expulsado del sistema mediante encuentros cercanos con los planetas gigantes durante, e inmediatamente después, de la inestabilidad dinámica transitoria que dio forma al Cinturón de Kuiper inicialmente”, escriben Batygin y Brown en su artículo sobre el Planeta Nueve, que se publicó en línea el mes pasado en The Astronomical Journal.

“La escala temporal característica para el agotamiento del disco primordial es probable que sea corta en comparación con la del inicio de la inclinación, poniendo en cuestión si la inestabilidad de la inclinación podría realmente haberse dado en el Sistema Solar exterior”, añaden.

Este debate astronómico debería zanjarse mediante las observaciones de los próximos años. Si existe el Planeta Nueve, los potentes instrumentos como el Telescopio Subaru en Hawái deberían detectarlo, según ha comentado Brown. Y los estudios que usan grandes telescopios terrestres deberían también poder determinar si existe un gran disco masivo de planetas menores alrededor de Sol, mucho más allá de la órbita de Plutón, comenta Madigan.

“Necesitamos más masa en el Sistema Solar exterior”, explica. “Podría proceder de tener más planetas menores, y su auto-gravedad hará el trabajo de forma natural, o podría llevar en forma de un único planeta masivo — un Planeta Nueve. Es una época apasionante, y vamos a descubrir un caso u otro”.

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