Neptuno: Hubble y James Webb descubrieron 27 mundos diminutos que desafían los modelos

Los dos ojos más potentes de la humanidad en el espacio se unieron y miraron donde nunca habíamos podido ver con tanto detalle. El resultado desconcertó a todos. Los telescopios espaciales Hubble y James Webb (JWST) descubrieron en conjunto 27 nuevos objetos transneptunianos (TNO) —mundos que orbitan al Sol mucho más allá de Neptuno— de menos de 40 kilómetros de diámetro. El más pequeño mide apenas 10 kilómetros.

Según publicó el sitio especializado Space.com, se trat. del estudio más profundo realizado hasta la fecha en el universo desconocido que hay más allá del octavo planeta. Y lo que encontraron no debería estar ahí, al menos no así, según los expertos.

Estos objetos son fósiles del sistema solar. Algunos nacieron allí mismo, hace 4.600 millones de años, como pequeños planetesimales que no lograron dar el salto para convertirse en planetas. Otros nacieron entre Urano y Neptuno y fueron expulsados por la gravedad hacia el exterior.

Los modelos decían que, en todo ese tiempo, deberían haber sufrido incontables choques y fragmentaciones. Esos impactos tendrían que haber mezclado su material y cambiado su color y composición, haciéndolos distintos a sus hermanos más grandes. Pero no.

Las observaciones, lideradas por dos candidatas a doctorado, Anastasia Morgan (Universidad del Norte de Arizona) y Marielle Eduardo (Universidad de Victoria), revelaron lo contrario: los pequeños TNO lucen tan prístinos como el día en que se formaron. "Podríamos imaginar un escenario en el que los golpes y la fragmentación alteraran la composición de la superficie, y entonces veríamos un color de superficie diferente en los pequeños TNO en comparación con sus hermanos mayores", explicó Morgan, quien dirigió el análisis de color y composición. "Así que es realmente fascinante ver que los objetos más pequeños de alguna manera 'recuerdan' y preservan la historia de cómo se formaron".

Incluso los objetos de órbitas más caóticas conservan esa huella. "Estos objetos transneptunianos dinámicamente calientes conservan una huella del lugar donde nacieron, a pesar de que sus órbitas se han alterado desde entonces", agregó David Trilling, también de la Universidad del Norte de Arizona.

Fríos y calientes

Para entender el misterio, hay que entender que hay dos familias: Los "fríos": nacieron en el Cinturón de Kuiper, se mueven en órbitas casi circulares, alineadas con el plano donde orbitan los planetas. Casi no se movieron desde su formación. Los "calientes": nacieron entre Urano y Neptuno, pero fueron expulsados por resonancias gravitacionales hacia el "disco disperso", con órbitas muy alargadas e inclinadas. Ambos, fríos y calientes, deberían mostrar cicatrices. Y no las muestran.

Esto deja dos posibilidades sorprendentes, según los investigadores: o bien hay muchos menos impactos lejos del Sol de lo que creíamos —lo que no cuadra con la densidad de población que estimamos allí— o bien los impactos sí ocurren, pero por alguna razón desconocida no dañan la superficie de estos objetos tanto como esperábamos.

El truco del infrarrojo

Medir estos mundos es una hazaña extrema. En luz visible, un objeto grande y oscuro puede verse más tenue que uno pequeño y brillante. Su brillo depende de su albedo, su reflectividad.

Gracias a la visión infrarroja del James Webb, Marielle Eduardo pudo resolver el problema: en infrarrojo, el brillo depende principalmente del tamaño. Así se pudieron medir con precisión los diámetros de los 27 objetos.

Y surgió la segunda sorpresa: parece haber menos TNO muy pequeños de lo que predicen los modelos. "Es muy interesante que el proceso de formación de planetesimales termine produciendo la misma distribución de tamaños tanto para poblaciones frías como calientes, a pesar de formarse en diferentes regiones del sistema solar primitivo", dijo Eduardo. "El proceso parece ser insensible a las condiciones del disco de formación planetaria, produciendo planetesimales de tamaños similares, ya sea que el disco sea caliente o frío, y denso o esponjoso".

Ver luciérnagas en la Luna

Estas observaciones llevaron al límite absoluto las capacidades de ambos telescopios. Los objetos son increíblemente débiles, con magnitudes entre 24,1 y 29,3. Es el equivalente a intentar ver un enjambre de luciérnagas en la Luna desde la Tierra.

La investigación fue publicada en la revista especializada The Astronomical Journal en dos artículos separados el 8 de septiembre: uno sobre el color y la composición, y otro sobre la distribución de tamaños.

Más allá de Neptuno, donde se creía que solo había escombros golpeados y oscuros, hay una población de mundos diminutos, intactos, que recuerdan exactamente cómo nació nuestro sistema solar. Y acaban de empezar a aparecer.