Revelan secretos de los enigmáticos objetos más allá de Neptuno

1. Estudiando los objetos transneptunianos
2. Características y origen de los TNOs
3. Sorpresas en las superficies y tamaños
4. Descubrimientos del James Webb

Estudiando los objetos transneptunianos

Por primera vez se aprovechan las potencialidades combinadas de los telescopios espaciales Hubble y James Webb para investigar algunos de los cuerpos más remotos de nuestro sistema solar: los objetos transneptunianos (TNOs). Estos objetos están entre los más diminutos y de menor brillo que se han observado directamente hasta la fecha.

Tal como indica su nombre, los objetos transneptunianos giran alrededor del Sol en órbitas situadas más allá de la órbita del planeta Neptuno. La mayor parte de ellos emite una luz 100 millones de veces menos intensa que la de los cuerpos astronómicos visibles a simple vista desde la Tierra.

Esta exploración innovadora se presenta en dos trabajos científicos distintos pero complementarios, publicados recientemente en la revista The Astronomical Journal, marcando un avance importante en la comprensión del sistema solar exterior.

Características y origen de los TNOs

El primer estudio, titulado “The Luminosity Function of Ultrafaint Trans-Neptunian Objects Detected by JWST”, está liderado por Marielle R. Eduardo, de la Universidad de Victoria en Canadá. El segundo se denomina “Combined JWST and HST Deep Imaging to Characterize the Smallest Known Trans-Neptunian Objects” y su autora principal es Anastasia N. Morgan, investigadora de la Universidad del Norte de Arizona, ubicada en Flagstaff, EE.UU.

Estas investigaciones analizaron 27 objetos transneptunianos recién detectados, explorando su color, composición y dimensiones.

Los TNOs ofrecen una ventana única hacia las primeras fases de la formación planetaria. Durante ese periodo inicial, un disco de polvo y pequeñas rocas alrededor del Sol comenzó a consolidarse formando planetesimales, piedras sólidas con tamaños parecidos al de una ciudad, que actúan como bloques básicos en la construcción de planetas. Más allá de Neptuno, esta transición de planetesimales a planetas completos nunca se completó, lo que ha dejado una población de cuerpos congelados en una etapa primitiva.

Sorpresas en las superficies y tamaños

Los equipos científicos observaron simultáneamente esta región con ambos telescopios: el Hubble captó la luz visible de los TNOs y el James Webb registró su luz infrarroja. Así, midieron colores que reflejan la composición química superficial, midieron sus dimensiones y registraron sus trayectorias orbitales.

Los TNOs estudiados se dividieron en dos grupos. El primero abarca a los TNOs dinámicamente “fríos”, que ocupan órbitas originales, más circulares y dentro del plano del sistema solar. El segundo grupo corresponde a los TNOs dinámicamente “calientes”, que se formaron entre las actuales posiciones de Urano y Neptuno, pero fueron desplazados hacia regiones externas cuando los gigantes gaseosos migraron en las primeras etapas del sistema solar, y hoy ocupan órbitas muy elípticas y fuera del plano principal.

Previamente se pensaba que estos objetos más pequeños, tanto fríos como calientes, habrían sufrido numerosas colisiones que alterarían sus superficies más que los TNOs grandes. Sin embargo, los nuevos datos contradicen esta idea: sus superficies son muy similares a las de los cuerpos más grandes. Esto apunta a que las colisiones no alteran de forma significativa la composición original, ya sea porque los impactos son menos frecuentes de lo esperado o porque los cuerpos han conseguido preservar su estado inicial.

Descubrimientos del James Webb

Tanto la población dinámica “caliente” como la “fría” mantienen colores y composiciones geoquímicas similares a las que tenían durante su formación, lo que indica que han sufrido pocos cambios desde la formación del sistema solar.

Gracias a la capacidad del James Webb, los expertos han podido contabilizar la cantidad de objetos según su tamaño, observando que las distribuciones de tamaño de ambas poblaciones son notablemente parecidas. Marielle Eduardo destaca: “Resulta muy interesante que el proceso de formación de planetesimales acabe produciendo la misma distribución de tamaños tanto para la población fría como para la caliente, a pesar de haberse formado en regiones distintas del sistema solar primitivo. El proceso parece no verse afectado por las condiciones del disco primigenio, ya que genera tamaños de planetesimales similares independientemente de si la sección del disco es caliente o fría, y densa o poco compacta”.

Los resultados también muestran que hay menos objetos muy pequeños de lo que ciertos modelos de formación planetaria predicen.

En total, el James Webb identificó 27 nuevos TNOs, con un brillo extremadamente débil. Para entenderlo mejor, se compara su luminosidad con la de un pequeño grupo de luciérnagas vistas desde la Luna. El más pequeño entre ellos tiene un diámetro aproximado de 5 kilómetros, una medida cinco veces menor que el límite detectado por los telescopios terrestres más potentes.