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21/1/16 - DJ:

En busca del planeta 9

T.E.L: 5 min.

No se trata de una obra de ciencia ficción: Michael Brown postula la existencia de un noveno planeta en el sistema solar.




Konstantin Batygin y Michael E. Brown, del Instituto de Tecnología de California, publicaron (en forma gratuita) en The Astronomical Journal un paper en el que abordan el problema del "agrupamiento de KBOs". [1]

El trabajo -que se extiende una docena de páginas- nos introduce en el problema al señalar que el reciente descubrimiento de 2012VP113, un objeto tipo Sedna y potencial miembro adicional de la nube de Oort interior, llevó a que Trujillo & Sheppard en 2014 notaran que un conjunto de Objetos del Cinturón de Kuiper (KBOs) en el distante sistema solar exhiben un inexplicable agrupamiento (clustering) en elementos orbitales.

Los elementos orbitales de la órbita de un cuerpo celeste son seis cantidades que permiten definir su órbita alrededor del Sol o cualquier otro cuerpo:

Longitud del nodo ascendente (Ω, Omega mayúscula)
Inclinación de la órbita (i)
Argumento del perihelio (ω, Omega minúscula).
Semieje mayor de la órbita (a)
Excentricidad de la órbita (e)
Anomalía media (M0)

El argumento del perihelio (o del periastro si no se trata de nuestro Sol) -según el diccionario Oxford-Complutense de Ian Ridpath (primera reimpresión 2004)- es el ángulo que define la dirección del eje mayor de una órbita alrededor del Sol. El el ángulo entre el nodo ascendente y el perihelio de una órbita, medida en el plano de la órbita y en la dirección del movimiento orbital (pp. 49-50).

Retomando: según Trujillo & Sheppard [2] objetos con una distancia perihelio mayor que la órbita de Neptuno y un semieje mayor por encima de 150 UA -incluyendo el antes citado y Sedna- tienen argumentos de perihelio, ω, agrupados aproximadamente en cero. Un valor de ω=0 requiere que el perihelio del objeto caiga precisamente en la eclíptica y que al cruzarla se mueva de sur a norte (intersecta el nodo ascendente). Podría existir un sesgo observacional en esto, pero lo descartan por los trabajos de los astrónomos españoles Carlos y Raúl de la Fuente Marcos.

Fotografía de Mike Brown y Konstanin Batygin

El comunicado de Caltech da cuenta del origen de la investigación:
En 2014, un antiguo posdoctorado de Brown, Chad Trujillo, y su colega Scott Sheppard publicaron un artículo que señalaba que 13 de los objetos más distantes en el Cinturón de Kuiper tenían características similares y, para explicar esta similitud, sugirieron la presencia de un pequeño planeta. Brown pensó que la solución era poco probable, pero el tema despertó su interés.
Brown mostró el problema a Batygin y ambos colaboraron durante un año y medio para estudiar los objetos distantes. Al ser uno observador y el otro teórico, respectivamente, ambos enfocaron la investigación desde perspectivas muy diferentes: Brown como alguien que mira al cielo y trata de anclar todo en el contexto de lo que ve, y Batygin, desde el contexto de la dinámica y la física.

En relativamente poco tiempo los dos científicos se dieron cuenta de que los seis objetos más distantes de la colección original de Trujillo y Sheppard siguen órbitas elípticas que apuntan en la misma dirección en el espacio. Esto es sorprendente porque los puntos extremos de sus órbitas se mueven a diferentes velocidades.

“Es como tener seis manecillas de un reloj moviéndose cada una a un ritmo diferente, y cuando miras hacia arriba, todas están en el mismo lugar. Las probabilidades que eso suceda son algo así como una entre 100”, dice Brown.

Pero además de eso –agrega–, las órbitas de los seis objetos están también todas inclinadas de la misma manera, apuntando hacia abajo aproximadamente 30 grados en la misma dirección con respecto al plano de los ocho planetas conocidos. La probabilidad de que eso ocurra es de aproximadamente 0,007%. "Básicamente, no debería ocurrir al azar. Así que pensamos que algo más debe dar forma a estas órbitas”, destaca.

Una posibilidad investigada pero descartada es que existan suficientes KBOs que ejerzan la gravedad necesaria para mantener a un subconjunto agrupado. Pero se necesitarían muchos más objetos de los estimados.
Realizando simulaciones y por ensayo y error dieron con una configuración que podría explicar el problema: un masivo planeta con una órbita cuya máxima aproximación al Sol o perihelio esté a 180 grados del subconjunto.

"Tu primera respuesta es 'Esta geometría orbital no puede ser correcta. No puede ser estable a largo plazo porque causaría que finalmente los objetos colisionen", indicó Batygin. Pero por un mecanismo llamado resonancia de movimiento medio, no habría colisión.

Como un padre que balancea el columpio de su hijo, el Planeta Nueve empuja las órbitas de los objetos del Cinturón de Kuiper, de forma que su configuración respecto al planeta se preserva, dice el comunicado de CalTech.

El por ahora llamado "Planeta 9" tendría 10 veces la masa terrestre y orbitaría 20 veces más lejos del Sol que Neptuno

Predicciones sujetas a verificación
Si algo caracteriza a las ciencias modernas es su capacidad de predicción, ligada a la posibilidad de verificar o no tales predicciones. Además de proveer de un modelo explicativo de lo ya conocido (el problema del agrupamiento de KBOs), el marco teórico permitiría explicar otros "misterios" vinculados a los dos objetos citados al inicio, Sedna -descubierto por Brown en 2003 y 2012 VP113, descubierto por Trujillo y Shepard en 2014.

Así como se descubrió Neptuno, quizás en la contemporaneidad los astrónomos sean capaces de hacer lo que siempre han hecho: descubrir mundos. Pero por ahora, aunque se considere un bello modelo, requiere de la verificación empírica. Recién cuando eso ocurra se podrá hablar de un verdadero descubrimiento. Sin embargo, si eso finalmente pasa, tal hallazgo sólo existirá gracias a investigaciones teóricas como estas, que como se vislumbra en la nota, es una larga cadena de estudios de diferentes profesionales.
Una verdadera novela de ciencia-no ficción.

El nombre del no descubierto
Circulan rumores de que a Michael Brown le gustaría llamar "George" [3] al presunto planeta 9 por la historia del nombre de Urano y William Hershel (ver en Wikipedia).
Cabría preguntarse si los planetas podrían tener nombres femeninos, en vez de masculinos, como habitualmente los usamos. No sólo usamos nombres masculinos porque decimos que se trata de "los" planetas, sustantivo masculino, sino que además lo hacemos porque sus nombres hacen referencia a dioses greco-romanos masculinos.
En la referencia citada sobre este rumor, Time, se está realizando una encuesta sobre el posible nombre del presunto cuerpo celeste y la mayoría son nombres masculinos, excepto Fortune (Fortuna).
Aunque es algo inoportuno, sólo porque es una posibilidad no verificada, me atrevo a hacer una no tradicional sugerencia: Glenda.
Me baso en la famosa película Plan 9 del espacio exterior (dirigida por Ed Wood) que inspiró el nombre de un no muy conocido sistema operativo, Plan 9 de Bell Labs, cuya mascota era llamada Glenda, por la película Glen o Glenda, también de Ed Wood.
Incluso, para ser más atrevido y sin implicaciones sobre mis gustos personales, podría llamarse Glen-da y sería el primer planeta "travesti".
Por otro lado, Glenda, la mascota de aquel S.O. era un conejo, es decir, que era saltarín, y una explicación a la formación de este objeto es que se haya formado con los demás, pero luego haya "saltado", o para decirlo mejor, haya sido expulsado por colisión, a las afueras del Sistema Solar.
El nombre Glen-da, medio masculino y medio femenino, daría cuenta de la extraña contemporeaneidad y de los raros amores que tenemos con los planetas errantes.


Fuentes y enlaces relacionados
[1] Konstantin Batygin and Michael E. Brown 2016 The Astronomical Journal 151 22
http://dx.doi.org/10.3847/0004-6256/151/2/22

[2] Nature, Volume 507, Issue 7493, pp. 471-474 (2014).
http://dx.doi.org/10.1038/nature13156


[3] New ‘Planet 9’ May Be Next to Join Our Solar System
http://time.com/4184942/planet-9-new-pluto-solar-system/


SINC: ¿Existe realmente un Planeta Nueve en el sistema solar?
http://www.agenciasinc.es/Noticias/Existe-realmente-un-Planeta-Nueve-en-el-sistema-solar

Caltech Researchers Find Evidence of a Real Ninth Planet
http://www.caltech.edu/news/caltech-researchers-find-evidence-real-ninth-planet-49523

Sobre las imágenes
Imagen inicial, Crédito: Caltech/R. Hurt (IPAC); Diagram created using WorldWide Telescope.
Fotografía de los astrónomos, crédito: Lance Hayashida/Caltech

Glenda, de Renée French, tomado de Wikipedia.

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