El anillo de Quaoar, el planeta X y otros misterios por descubrir en nuestro sistema solar

La historia de la ciencia est¨¢ plagada de resultados inesperados: planetas que orbitan en lugares donde pens¨¢bamos que no deber¨ªan poder formarse, gas y estrellas que se mueven m¨¢s r¨¢pido de lo que permite la gravedad de los objetos que vemos, o galaxias que se alejan de nosotros cuando las imagin¨¢bamos quietas. Hay datos que han dado lugar a nuevos paradigmas: el Universo se expande, los planetas migran y existe m¨¢s masa de la que vemos con la luz. Y medidas que nos han llevado a la formulaci¨®n de nuevas teor¨ªas que rompen con el statu quo de nuestro conocimiento hasta la fecha.

Pero la ciencia tambi¨¦n nos regala peque?as sorpresas, peque?as joyas conceptuales imposibles hasta que aparecen ante nuestros ojos por primera vez. De vez en cuando se descubren objetos ¨²nicos, peculiares, que quiz¨¢s no alteren el curso de la historia de la ciencia o la concepci¨®n que tenemos del Universo, pero que nos fuerzan a pensar m¨¢s all¨¢ de lo que hasta ese momento cre¨ªamos posible. Estas ¨²ltimas, he de confesar, son las observaciones que m¨¢s nos gustan a los te¨®ricos, aquellas que muestran realidades donde no deber¨ªan y que nos fuerzan a cuestionar lo que sabemos, a repensar lo pensado y a intentar descifrar qu¨¦ es lo que no hemos tenido en cuenta en los modelos. Entre estos ¨²ltimos se encuentra el descubrimiento del anillo de Quaoar.

Quaoar es un cuerpo menor del Sistema Solar, esto es, un cuerpo que orbita en torno al Sol, pero que no es un planeta, ni un planeta enano y tampoco un sat¨¦lite. Esto significa que forma parte de la familia que incluye a la mayor¨ªa de los asteroides, los objetos que orbitan m¨¢s all¨¢ de la ¨®rbita de Neptuno en nuestro Sistema Solar y tambi¨¦n a los cometas. Se podr¨ªa decir que es un cualquiera: con el n¨²mero 50000 de la serie hasta el 2002 ni siquiera sab¨ªamos que exist¨ªa. Ahora tiene nombre propio, bautizado en honor del nombre que recib¨ªa la fuerza de la creaci¨®n para la tribu Tongva, antiguos pobladores de las tierras bajas de la costa sur de California.

Quaoar tiene aproximadamente el tama?o de la pen¨ªnsula ib¨¦rica si la hici¨¦ramos una bola. Es un poco m¨¢s peque?o, con 555 km de radio, que el reci¨¦n descubierto n¨²cleo de hierro de la Tierra. Adem¨¢s, tiene una luna llamada Weywot de apenas 80 km de radio y que orbita a Quaoar a 13.320 km de distancia. Esto no es mucho, sirva como referencia que entre Palencia y Sidney hay una distancia de 17.000 km. Y, trat¨¢ndose de un cuerpo menor, si esto nos pudiera parecer poco, Quaoar adem¨¢s tiene un reci¨¦n descubierto anillo planetario y esto es interesante porque no solo es el tercer ejemplo de un anillo alrededor de un cuerpo peque?o que se ha encontrado en el Sistema Solar ¡ªlos otros dos alrededor del Centauro Chariklo y de Haumea¡ª sino porque adem¨¢s el anillo no est¨¢ donde se espera.

Un anillo planetario es un disco formado por diminutos pedazos de hielos y otros materiales que orbita el objeto m¨¢s grande. El m¨¢s famoso, la imagen que se nos viene a la mente es la de los preciosos anillos que rodean a Saturno. Pero los cuatro planetas gigantes de nuestro sistema solar ¡ªSaturno, Neptuno, Urano y J¨²piter¡ª tienen anillos lo que ocurre es que los de tanto los de Neptuno como los de J¨²piter son tan d¨¦biles que resultan dif¨ªciles de observar y eso no lo supimos hasta que pas¨® por all¨ª la Voyager.

La localizaci¨®n de los anillos es fundamental para entenderlos, todos los anillos encontrados hasta la fecha est¨¢n dentro de lo que conocemos como el l¨ªmite de Roche de sus cuerpos centrales. Esto en el lenguaje de las palabras, que es con el que nos movemos aqu¨ª en los art¨ªculos del peri¨®dico, significa que el material que forma los anillos tiene que estar cerca para que la gravedad con el objeto central rompa continuamente los pedazos de material, inhibiendo la formaci¨®n de lunas.

El anillo de Quauar est¨¢ m¨¢s all¨¢ de esa distancia cr¨ªtica, en concreto a 4100 km. A esa distancia del objeto central las part¨ªculas que forman el anillo deber¨ªan colisionar entre ellas y quedarse pegadas entre s¨ª porque la atracci¨®n entre los pedazos de hielo es mayor que las fuerzas de marea. El anillo es denso y estrecho lo que significa que hay suficientes colisiones y por lo que sabemos, digamos m¨¢s bien, sab¨ªamos, deber¨ªan formar lunas simplemente en un par de d¨¦cadas (s¨ª, ?una luna se puede formar tan r¨¢pido!).

Los anillos planetarios son historia y tambi¨¦n algo m¨¢s prosaico: hielos en colisi¨®n quiz¨¢s agitados por la existencia de una luna. Pura belleza en forma de disco. Ver el anillo a esa distancia de Quaoar significa que existen otros procesos que no hemos tenido en cuenta y que est¨¢n provocando que el material no se acumule para formar lunas. El anillo planetario de Quaoar es muy estrecho y peque?o para ser detectado directamente, para verlo se han utilizado la t¨¦cnica de ocultaciones con m¨²ltiples telescopios que miden como la luz de Quaoar aten¨²a la luz de las estrellas al pasar por delante. En esta detecci¨®n el telescopio GRANTECAN y su c¨¢mara de alta velocidad HiPERCAM han tenido un papel protagonista ya que la duraci¨®n de la ocultaci¨®n dura menos de un minuto.

La soluci¨®n propuesta para explicar la existencia del anillo en este caso pasa por asumir que las part¨ªculas puedan estar experimentando empujes gravitatorios externos que provocan que cuando chocan lo hacen a alta velocidad y por tanto no coagulan y crecen. Ese tipo de perturbaciones se conocen con el nombre de resonancias y pueden estar causadas por lunas no descubiertas todav¨ªa o con la luna que se conoce, Weywot. Este fen¨®meno no es nuevo y ha llevado al descubrimiento de planetas. En los ¨²ltimos a?os, por ejemplo, se han acumulado datos de patrones orbitales peculiares en algunos objetos m¨¢s all¨¢ de la ¨®rbita de Neptuno que han llevado a postular la existencia incluso de un nuevo planeta, el planeta X, en los confines del Sistema Solar.

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de un ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa; Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa; y Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

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