JWST observa el Cinturón de Kuiper
Por: Matt Williams, Universe Today.
16 de octubre de 2023.
Concepción artística de Sedna, el TNO que orbita en los bordes exteriores del Sistema Solar. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El Cinturón de Kuiper, la vasta región en el borde de nuestro Sistema Solar poblada por innumerables objetos helados, es un tesoro escondido de descubrimientos científicos. La detección y caracterización de los objetos del Cinturón de Kuiper (KBO), a veces denominados objetos transneptunianos (TNO), ha llevado a una nueva comprensión de la historia del Sistema Solar. La disposición de los KBO es un indicador de las corrientes gravitacionales que han dado forma al Sistema Solar y revelan una historia dinámica de migraciones planetarias. Desde finales del siglo XX, los científicos han estado ansiosos por observar más de cerca los KBO para aprender más sobre sus órbitas y composición.
El estudio de los cuerpos del Sistema Solar exterior es uno de los muchos objetivos del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Utilizando datos obtenidos por el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec) de Webb, un equipo internacional de astrónomos observó tres planetas enanos en el cinturón de Kuiper: Sedna, Gonggong y Quaoar. Estas observaciones revelaron varias cosas interesantes sobre sus respectivas órbitas y composición, incluidos hidrocarburos ligeros y moléculas orgánicas complejas que se cree que son producto de la irradiación de metano.
A pesar de todos los avances en astronomía y exploradores robóticos, lo que sabemos sobre la región transneptuniana y el Cinturón de Kuiper aún es limitado. Hasta la fecha, la única misión para estudiar Urano, Neptuno y sus principales satélites fue la misión Voyager 2, que sobrevoló estos gigantes de hielo en 1986 y 1989, respectivamente. Además, la misión New Horizons fue la primera nave espacial en estudiar Plutón y sus satélites (en julio de 2015) y la única en encontrar un objeto en el Cinturón de Kuiper, lo que ocurrió el 1 de enero de 2019, cuando pasó por el KBO conocido como Arrokoth.
Esta es una de las muchas razones por las que los astrónomos esperaban ansiosamente el lanzamiento del JWST. Además de estudiar exoplanetas y las galaxias más antiguas del universo, sus potentes capacidades de obtención de imágenes infrarrojas también se han dirigido hacia nuestro patio trasero, revelando nuevas imágenes de Marte, Júpiter y sus satélites más grandes. Para este reciente estudio, los astrónomos consultaron datos del infrarrojo cercano obtenidos por Webb de tres planetoides en el cinturón de Kuiper: Sedna, Gonggong y Quaoar. Estos cuerpos tienen aproximadamente 1.000 km de diámetro, lo que los coloca dentro de la designación IAU de Planetas Enanos.
Estos objetos en los confines del Sistema Solar, son especialmente interesantes para los astrónomos debido a su tamaño, órbitas y composiciones. Otros cuerpos transneptunianos, como Plutón, Eris, Haumea y Makemake, han retenido hielos volátiles en sus superficies (nitrógeno, metano, etc.). La única excepción es Haumea, que perdió sus volátiles en un gran impacto (aparentemente). Como dijo el investigador principal Joshua Emery, querían ver si Sedna, Gonggong y Quaoar también tienen volátiles similares en sus superficies, en ese sentido, la hipótesis fue confirmada ya que se detectó la abundante presencia de etano en todos los objetos, principalmente en Sedna, adicionalmente en Sedna también existe una considerable presencia de acetileno y etileno.
Estos hallazgos podrían tener implicaciones significativas para el estudio de KBO, TNO y otros objetos en el Sistema Solar exterior. Esto incluye nuevos conocimientos sobre la formación de objetos más allá de la Línea de Escarcha en los sistemas planetarios, que se refiere a la línea más allá de la cual los compuestos volátiles se congelarán. En nuestro Sistema Solar, la región Transneptuniana corresponde a la línea del nitrógeno, donde los cuerpos retendrán grandes cantidades de volátiles con puntos de congelación muy bajos (es decir, nitrógeno, metano y amoníaco).
La implicación principal puede ser encontrar el tamaño en el que los KBO se han calentado lo suficiente como para el reprocesamiento interior de los hielos primordiales, tal vez incluso la diferenciación. También los astrónomos esperan poder utilizar estos espectros para comprender mejor el procesamiento de la irradiación de los hielos superficiales en el Sistema Solar exterior. Y los estudios futuros también podrán observar con más detalle la estabilidad volátil y la posibilidad de que existan atmósferas en estos cuerpos en cualquier parte de sus órbitas.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-10-jwst-kuiper-belt-sedna-gonggong.html