Dos asteroides apoyan hipotesis del Planeta nueve

España | Los “Objetos Transneptunianos Extremos”, ETNO por sus siglas en inglés, reciben ese nombre porque se mueven más allá de Neptuno, en órbitas muy alejadas respecto a la de la Tierra. Para hacerse una idea, nosotros orbitamos alrededor del Sol a una distancia media de una unidad astronómica, 150 millones de Km, mientras que dichos objetos lo hacen a más de 150 UA.

Se conocen de forma indirecta un total de 21, y hasta ahora sólo uno, Sedna, se había podido observar mediante espectroscopia. Pero si hay una característica importante de los ETNO es que sus propiedades dinámicas se explicarían muchísimo mejor si hubiera al menos un planeta, aún sin conocer, en nuestro sistema solar. Algo que, ya de por si, supondría una extraordinaria noticia en el mundo de la astronomía.

Los astrónomos españoles, Carlos y Raúl de la Fuente Marcos, fueron unos de los primeros en plantear esa posibilidad en 2015, en un estudio publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Un año después, los investigadores Brown y Batygin, usaron las órbitas de siete ETNOs para predecir la existencia de una supertierra: el famoso Planeta Nueve, que se supone giraría en torno al Sol a unas 700 UA y que es objeto de una carrera entre equipos de astrofísicos de todo el mundo.

Ahora, un equipo de investigación liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en estrecha colaboración con los hermanos de la Fuente Marcos, de la Universidad Complutense de Madrid, ha dado un paso más para caracterizar físicamente estos objetos y ayudar así a confirmar o no la hipótesis de un nuevo planeta en nuestro sistema solar gracias al estudio de este par de ETNOs.

Los científicos han llevado a cabo las primeras observaciones de tipo espectroscópicas de los llamados 2004 VN112 y 2013 RF98, ambos particularmente interesantes desde el punto de vista dinámico, pues sus órbitas son casi idénticas y sus polos orbítales presentan una separación angular extremadamente pequeña.

Esto, sugiere un posible origen común y que sus órbitas actuales podrían ser el resultado de una interacción en el pasado con el hipotético Planeta Nueve.

El estudio, publicado también en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, propone que este par de Objetos Transneptunianos Extremos pudo ser inicialmente un asteroide binario, que se separó tras acercarse a un planeta más allá de Plutón.

Las observaciones espectroscópicas, en el rango visible, se realizaron en colaboración con los astrónomos de soporte, Gianluca Lombardi y Ricardo Scarpa, usando el espectrógrafo OSIRIS del Gran Telescopio Canarias, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en Garafía, La Palma.

“Se trata del primer estudio espectroscópico sobre estos objetos, ya que no están al alcance de la inmensa mayoría de los telescopios”, destaca Carlos de la Fuente Marcos, que añade: “Con estas observaciones, El Gran Telescopio Canarias ha demostrado que está a la altura de otros telescopios, como los de Chile o de Hawai”.

La tarea de identificar el par de asteroides fue muy laboriosa dado que, al estar tan lejos, su desplazamiento aparente en el cielo es sumamente lento. Y, tras medir sus magnitudes aparentes, es decir, el brillo intrínseco observado desde la Tierra, recalcularon la órbita del 2013 RF98, que estaba pobremente determinada.

Los investigadores encontraron el objeto a más un minuto de arco de la posición predicha por las efemérides. Estas observaciones han ayudado a mejorar su órbita y han sido publicadas por el Minor Planet Center, organismo responsable de la identificación de planetas menores, además de cometas y asteroides, así como de sus medidas y posiciones orbítales.

En cuanto a sus composiciones, el rango visible del espectro puede aportar cierta información. Mediante su pendiente espectral, se puede saber si contener hielo puro en su superficie, como es el caso de Plutón, o carbono altamente procesado. También puede indicar la posible presencia de silicatos amorfos, como en el caso de los asteroides Troyanos de Júpiter.

Los valores obtenidos de 2004 VN112 y 2013 RF98 son prácticamente idénticos y similares a los observados mediante fotometría de otros dos Objetos Transneptunianos Extremos, 2000 CR105 y 2012 VP113. En cambio, Sedna, el único que había sido observado espectroscópicamente hasta la fecha, presenta unos valores muy diferentes a los demás de su clase.

Estos cinco objetos forman parte del grupo de los siete utilizados para plantear la hipótesis del Planeta Nueve, lo que sugiere que todos deben tener una región de origen común, salvo Sedna, que se cree que proviene de la zona interna de la nube de Oort.

“Dado que las pendientes espectrales similares observadas del par 2004 VN112 - 2013 RF98 sugieren un origen físico común, nos planteamos la posibilidad de que hubieran sido en su día un asteroide binario que quedó desligado por un encuentro con un objeto más masivo”, explica Julia de León, primera autora de la investigación y astrofísica del IAC.

Para validar esta hipótesis, el equipo hizo miles de simulaciones numéricas, a fin de observar cómo se separan los polos orbítales con el tiempo. Los resultados sugieren que un posible Planeta Nueve, con una masa de entre 10 y 20 masas terrestres, orbitando el Sol a una distancia media de entre 300 y 600 UA, podría haber desviado el par 2004 VN112 - 2013 RF98 hace unos 5 a 10 millones de años.

De esta forma, se explicaría cómo estos dos asteroides, en un principio girando uno alrededor del otro, fueron separando sus órbitas, poco a poco, al haberse acercado a un objeto mucho más masivo en un determinado momento.