El 20 de enero de 2016, los científicos Konstantin Batygin y Michael Brown del Instituto de Tecnología de California anunciaron que habían encontrado evidencia de un planeta masivo en el borde del sistema solar. Basándose en simulaciones matemáticas y por computadora, predijeron que el planeta debería ser súper-Tierras, de dos a cuatro veces el tamaño de la Tierra y 10 veces más masivo. También calcularon que, dada la distancia del planeta y su órbita extremadamente alargada, el planeta orbita al Sol en 10.000-20.000 años.
Desde entonces, muchos científicos han respondido con sus propias investigaciones sobre la posible existencia de este misterioso "noveno planeta", como se le denominó temporalmente. Uno de los estudios más recientes se realizó en la Universidad de Arizona. Los científicos han demostrado que las excentricidades extremas de los objetos distantes del cinturón de Kuiper pueden indicar que se han cruzado con un planeta masivo en el pasado.
En ese momento, ya se sabía que hay varios objetos en el cinturón de Kuiper, cuya dinámica es diferente a la de otros. Si bien la mayoría de ellos están sujetos a la gravedad de los gigantes gaseosos en su órbita actual (como Neptuno), algunos miembros del disco disperso de la población del cinturón de Kuiper tienen órbitas inusualmente cercanas.
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Cuando Batygin y Brown anunciaron por primera vez su hallazgo en enero, notaron que estos objetos estaban fuertemente agrupados en relación con las posiciones de sus perihelios y planos orbitales. Además, sus cálculos mostraron que las posibilidades de que tal arreglo se forme por accidente son extremadamente pequeñas (la probabilidad se estimó en 0,007%).
En cambio, sugirieron que un planeta excéntrico distante era responsable de determinar las órbitas de estos objetos. Para ello, el planeta debe ser diez veces más masivo que la Tierra, y su órbita debe estar en el mismo plano (pero con un perihelio desviado 180 grados del perihelio de los objetos).
Un planeta así no solo ofrece una explicación para la presencia de objetos similares a Sedna altamente perihelionales, es decir, planetoides con órbitas extremadamente excéntricas alrededor del Sol. También ayuda a explicar de dónde provienen los objetos distantes y altamente desviados del sistema solar exterior, ya que sus orígenes siguen sin estar claros hasta el día de hoy.
En su trabajo, los científicos de la Universidad de Arizona, incluidos los profesores Renu Malhotra, la Dra. Katrin Volk y Jiang Wong, adoptaron una perspectiva diferente. Si el noveno planeta se cruzara con ciertos objetos muy excéntricos del cinturón de Kuiper, especulan, hay muchas posibilidades de que su órbita esté en resonancia con estos objetos.
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Entonces, los cuerpos pequeños fueron constantemente expulsados del sistema solar debido a los encuentros con objetos grandes que violaron sus órbitas. Para evitar la eyección, los cuerpos pequeños deben protegerse mediante resonancia orbital. Y aunque estos objetos pequeños y grandes pueden cruzar trayectorias orbitales, nunca se acercan lo suficiente como para tener un efecto poderoso entre sí.
Así es como Plutón siguió formando parte del sistema solar, a pesar de tener una órbita excéntrica que periódicamente cruza el camino de Neptuno. Aunque las órbitas de Neptuno y Plutón se cruzan, nunca se acercan lo suficiente como para que la influencia de Neptuno empuje a Plutón fuera del sistema solar. Por la misma razón, los científicos han sugerido que los objetos del Cinturón de Kuiper señalados por Batygin y Brown pueden estar en resonancia orbital con el noveno planeta.
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En una carta a Universe Today, Malhotra, Wolf y Wong relataron lo siguiente:
“Los objetos del cinturón de Kuiper que hemos estudiado en nuestro trabajo se diferencian de otros porque tienen órbitas muy distantes y muy alargadas, pero su acercamiento más cercano al Sol no es lo suficientemente cerca como para verse afectado significativamente por Neptuno. Por lo tanto, tenemos seis de estos objetos, cuyas órbitas están ligeramente influenciadas por los planetas conocidos de nuestro sistema solar. Pero si en varios a. Es decir, había otro planeta del Sol, aún no descubierto, afectaría a seis de estos objetos”.
Habiendo estudiado los períodos orbitales de varios objetos - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 y 2013 GP136 - concluyeron que un planeta hipotético con un período orbital de 17,117 años (con un semiaeje de 665 AU) necesariamente debe tener relaciones periódicas con estos objetos. Esto se ajusta a los parámetros de 10,000-20,000 años del período orbital del que hablaron Batygin y Brown.
Su análisis también hace suposiciones sobre qué tipo de resonancia tiene el planeta con los objetos designados. El período orbital de Sedna debería estar en resonancia con el planeta en 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. Tal resonancia simplemente no podría haberse formado en ausencia de un planeta grande.
"Para que aparezca una resonancia tangible en el sistema solar exterior, uno de los objetos debe tener una masa que pueda tener un fuerte efecto gravitacional sobre el otro", escriben los científicos. "Los objetos inusuales del cinturón de Kuiper no son lo suficientemente masivos para resonar entre sí, pero el hecho de que sus períodos orbitales caigan en la región de relaciones simples puede significar que están en resonancia con un objeto invisible masivo".
Particularmente alentadores, sus hallazgos pueden reducir el rango de posibles ubicaciones para el planeta nueve. Dado que cada resonancia orbital proporciona una conexión geométrica entre los cuerpos involucrados, las configuraciones resonantes de estos objetos pueden ayudar a los astrónomos a encontrar los puntos correctos en nuestro sistema solar para buscar.
Pero, por supuesto, Malhotra y sus colegas admiten abiertamente que quedan varias variables desconocidas y se necesitan más observaciones con investigación para confirmar la existencia del noveno planeta:
“Hay muchas incertidumbres. Las órbitas de estos objetos extremos del cinturón de Kuiper no son bien conocidas porque se mueven muy lentamente en el cielo y nosotros observamos solo una pequeña parte de su movimiento orbital. Por lo tanto, sus períodos orbitales pueden diferir de las estimaciones actuales, y algunos de ellos pueden dejar de resonar con un planeta hipotético. También existe la posibilidad de que los períodos orbitales de estos objetos estén relacionados; todavía no hemos observado muchos de estos objetos y tenemos datos limitados.
Astrónomos y esperaremos más observaciones y cálculos. Pero mientras tanto, debemos admitir que la posibilidad de la existencia del noveno planeta es muy intrigante. Quizás los nueve cazas estarán nuevamente en las filas de los planetas de nuestro sistema solar (lo siento Plutón).
