Por Canuto  

James Webb y Hubble identificaron 27 objetos transneptunianos diminutos y muy tenues, pero sus superficies conservan señales del origen del sistema solar que los modelos no esperaban encontrar.
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  • Los dos telescopios espaciales detectaron 27 objetos transneptunianos de menos de 40 kilómetros de diámetro.
  • Los cuerpos pequeños mantienen colores y composiciones aparentemente prístinos, pese a la posibilidad de haber sufrido impactos.
  • El sondeo también encontró menos objetos diminutos de los que anticipaban los modelos sobre la formación de planetesimales.

James Webb y Hubble unieron sus capacidades para observar una zona del sistema solar que todavía guarda numerosos enigmas: el espacio más allá de Neptuno. La campaña permitió identificar 27 nuevos objetos transneptunianos, todos con diámetros inferiores a 40 kilómetros y con uno de apenas 10 kilómetros, mientras sus superficies ofrecían una sorpresa para los astrónomos.

Los cuerpos detectados son extremadamente débiles y se encuentran a enormes distancias del Sol, condiciones que vuelven difícil determinar su tamaño, composición y trayectoria. Sin embargo, las observaciones sugieren que incluso los objetos más pequeños conservan una apariencia prístina, como si hubieran preservado señales de su nacimiento en los primeros momentos del sistema solar.

Una población pequeña que conserva su origen

Los objetos transneptunianos, conocidos como TNO por sus siglas en inglés, orbitan el Sol más allá de Neptuno y representan restos de la formación planetaria. Algunos nacieron en esa región durante los primeros tiempos del sistema solar, como planetesimales que no llegaron a incorporarse en planetas, mientras otros se formaron más cerca y fueron desplazados posteriormente por interacciones gravitacionales.

Los modelos previos planteaban que los TNO diminutos debían mostrar superficies alteradas por impactos y fragmentaciones. Esos choques habrían mezclado materiales y cambiado el color de los cuerpos pequeños frente a sus parientes de mayor tamaño, pero las nuevas mediciones no encontraron la diferencia esperada entre ambas poblaciones.

Anastasia Morgan, doctoranda de la Universidad del Norte de Arizona y responsable del análisis de color y composición, describió el resultado como una señal de que estos objetos preservan información muy antigua. Según explicó, resulta fascinante que los cuerpos más pequeños parezcan recordar y conservar la historia de cómo fueron creados, en lugar de exhibir una superficie completamente modificada por las colisiones.

La revista Space señaló que este hallazgo abre dos posibilidades difíciles de conciliar con las expectativas actuales. Puede que haya menos impactos en las regiones exteriores del sistema solar de lo que se calcula, o que las colisiones ocurran con frecuencia, pero no destruyan ni transformen las superficies de los TNO pequeños como se suponía.

Objetos fríos, objetos calientes y una distribución inesperada

Los TNO asociados con el cinturón de Kuiper suelen desplazarse en órbitas casi circulares y alineadas con el plano de la eclíptica, el disco imaginario en el que se mueven los planetas. Los astrónomos los consideran dinámicamente fríos porque, en términos generales, no experimentaron grandes desplazamientos desde su formación y permanecieron cerca de la región donde nacieron.

Existe también una población dinámicamente caliente, integrada por objetos que se formaron entre Urano y Neptuno antes de ser expulsados hacia el exterior por resonancias gravitacionales. Esos cuerpos terminaron en el disco disperso, con órbitas más alargadas y con inclinaciones importantes respecto al plano principal del sistema solar, pero sus superficies también parecen conservar la composición de sus lugares de origen.

David Trilling, de la Universidad del Norte de Arizona, afirmó que los TNO dinámicamente calientes mantienen una firma de dónde nacieron, aunque sus órbitas se hayan mezclado desde entonces. La observación complica la idea de que la evolución orbital y los desplazamientos gravitacionales debieron borrar las diferencias químicas entre los grupos de objetos.

El resultado también apunta a una conclusión inesperada sobre la formación de planetesimales. Marielle Eduardo, doctoranda de la Universidad de Victoria, explicó que el proceso parece producir una distribución de tamaños semejante tanto en las poblaciones frías como en las calientes, incluso cuando los objetos se formaron en regiones con condiciones distintas del disco que dio origen a los planetas.

La mirada infrarroja permite medir cuerpos casi invisibles

La contribución del telescopio James Webb fue especialmente importante para establecer la distribución de tamaños de los 27 TNO. En luz visible, el brillo de un objeto depende no solo de su diámetro, sino también del albedo, es decir, de la cantidad de luz que refleja su superficie, por lo que un cuerpo pequeño y brillante puede parecer más luminoso que otro mayor y oscuro.

Las longitudes de onda infrarrojas reducen ese problema porque el brillo depende principalmente del tamaño del objeto. Gracias a esa ventaja, Eduardo pudo estimar con mayor precisión los diámetros de los cuerpos observados y separar el efecto de la reflectividad superficial de la dimensión real de cada TNO.

Las mediciones revelaron que hay menos objetos transneptunianos muy pequeños de lo que anticipaban los modelos de formación. Esa escasez no elimina las teorías existentes, pero sí obliga a revisar cómo se agruparon los materiales primitivos y cómo evolucionó la población de planetesimales en el disco que rodeaba al Sol joven.

Eduardo sostuvo que el proceso de formación parece ser poco sensible a las condiciones del disco protoplanetario. La distribución de tamaños sería similar aunque el disco fuera caliente o frío, denso o esponjoso, una posibilidad que conecta regiones de origen distintas y plantea nuevas preguntas sobre la manera en que los pequeños cuerpos acumularon material.

Un sondeo al límite de dos observatorios

Observar estos objetos exige llevar al extremo las capacidades de Hubble y James Webb. Los TNO analizados presentan magnitudes entre 24,1 y 29,3, un rango de debilidad comparable, según la descripción de la investigación, con observar desde la Tierra un enjambre de luciérnagas situado en la Luna.

La dificultad no se limita a encontrar los cuerpos, porque también es necesario distinguirlos de fuentes lejanas y medir señales demasiado tenues para los instrumentos convencionales. La combinación de observaciones permitió reunir información sobre sus colores, composiciones y tamaños, tres variables esenciales para reconstruir su historia.

El trabajo constituye el sondeo más profundo realizado hasta ahora en esta región relativamente desconocida más allá de Neptuno. La participación conjunta de ambos telescopios ofrece una mirada complementaria: Hubble contribuye a la observación de estos objetos débiles, mientras James Webb aporta una visión infrarroja decisiva para estimar sus dimensiones.

La investigación apareció en The Astronomical Journal mediante dos artículos separados el 8 de septiembre, uno dedicado al color y la composición, y otro centrado en la distribución de tamaños. Sus resultados no solo amplían el inventario de cuerpos helados del sistema solar, también muestran que los objetos pequeños podrían guardar una memoria física de su origen mucho más resistente de lo previsto.

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