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    Nuevos datos sobre dos asteroides distantes dan una pista sobre el posible Planeta Nueve

    Representación esquemática de las órbitas de seis de los siete objetos trans neptunianos extremos (ETNO) utilizados para proponer la hipótesis del "Planeta Nueve". La curva roja discontinua muestra la órbita de este posible planeta. Crédito:Wikipedia.

    Las propiedades dinámicas de estos asteroides, observado espectroscópicamente por primera vez utilizando el Gran Telescopio CANARIAS, sugieren un posible origen común y dan una pista de la existencia de un planeta más allá de Plutón, el llamado 'Planeta Nueve'.

    En el año 2000 se descubrió el primero de una nueva clase de objetos distantes del sistema solar, orbitando el Sol a una distancia mayor que la de Neptuno:los "objetos trans neptunianos extremos (ETNO). Sus órbitas están muy lejos del Sol en comparación con la de la Tierra. Orbitamos el Sol a una distancia media de una unidad astronómica ( 1 AU que son 150 millones de kilómetros) pero los ETNO orbitan a más de 150 AU. Para dar una idea de qué tan lejos están, La órbita de Plutón es de alrededor de 40 AU y su aproximación más cercana al Sol (perihelio) es de 30 AU. Este descubrimiento marcó un punto de inflexión en los estudios del Sistema Solar, y hasta ahora Se han identificado un total de 21 ETNO.

    Recientemente, Varios estudios han sugerido que los parámetros dinámicos de los ETNO podrían explicarse mejor si hubiera uno o más planetas con masas varias veces superiores a las de la Tierra orbitando alrededor del Sol a distancias de cientos de UA. En particular, en 2016, los investigadores Brown y Batygin utilizaron las órbitas de siete ETNO para predecir la existencia de un "super-terrestre" que orbita alrededor del sol a unas 700 UA. Esta gama de masas se denomina subneptuniana. Esta idea se conoce como la Hipótesis del Planeta Nueve y es uno de los temas de interés actuales en la ciencia planetaria. Sin embargo, debido a que los objetos están tan lejos, la luz que recibimos de ellos es muy débil y hasta ahora el único de los 21 objetos transneptunianos observados espectroscópicamente era Sedna.

    Ahora, un equipo de investigadores liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en colaboración con la Universidad Complutense de Madrid ha dado un paso hacia la caracterización física de estos cuerpos, y confirmar o refutar la hipótesis del Planeta Nueve estudiándolos. Los científicos han realizado las primeras observaciones espectroscópicas de 2004 VN112 y 2013 RF98, ambos son particularmente interesantes dinámicamente porque sus órbitas son casi idénticas y los polos de las órbitas están separados por un ángulo muy pequeño. Esto sugiere un origen común, y sus órbitas actuales podrían ser el resultado de una interacción pasada con el hipotético Planeta Nueve. Este estudio, publicado recientemente en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , sugiere que este par de ETNO era un asteroide binario que se separó después de un encuentro con un planeta más allá de la órbita de Plutón.

    Secuencia de imágenes tomadas con el Gran Telescopio CANARIAS (GTC) para identificar uno de los ETNO´s estudiados en este artículo, 2013 RF98, donde se puede ver cómo se mueve durante cuatro noches consecutivas. Debajo, Derecha, espectros visibles obtenidos con el GTC de los dos objetos 2004 VN112 y 2013 RF98. Las líneas rojas muestran los gradientes de los espectros. Crédito:Julia de León (IAC).

    Para llegar a estas conclusiones, hicieron las primeras observaciones espectroscópicas de 2004 VN112 y 2013 RF98 en el rango visible. Estos se realizaron en colaboración con los astrónomos de apoyo Gianluca Lombardi y Ricardo Scarpa, utilizando el espectrógrafo OSIRIS en el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Plama). Fue un trabajo difícil identificar estos asteroides porque su gran distancia significa que su movimiento aparente en el cielo es muy lento. Luego, midieron sus magnitudes aparentes (su brillo visto desde la Tierra) y también volvieron a calcular la órbita de 2013 RF98, que había sido mal determinado. Encontraron este objeto a una distancia de más de un minuto de arco de la posición predicha por las efemérides. Estas observaciones han ayudado a mejorar la órbita calculada, y han sido publicados por el Minor Planet Center (MPEC 2016-U18:2013 RF98) responsable de la identificación de cometas y planetas menores (asteroides) así como de la medición de sus parámetros y posiciones orbitales.

    El espectro visible también puede dar alguna información sobre su composición. Midiendo la pendiente del espectro, se puede determinar si tienen hielos puros en sus superficies, como es el caso de Plutón, así como compuestos de carbono altamente procesados. El espectro también puede indicar la posible presencia de silicatos amorfos, como en los asteroides troyanos asociados con Júpiter. Los valores obtenidos para 2004 VN112 y 2013 RF98 son casi idénticos y similares a los observados fotométricamente para otros dos ETNO, 2000 CR105 y 2012 VP113. Sedna, sin embargo, el único de estos objetos que se había observado previamente espectroscópicamente, muestra valores muy diferentes a los demás. Estos cinco objetos son parte del grupo de siete utilizado para probar la hipótesis del Planeta Nueve, lo que sugiere que todos ellos deben tener un origen común, excepto Sedna, que se cree que proviene de la parte interior de la nube de Oort.

    "Los gradientes espectrales similares observados para el par 2004 VN112 - 2013 RF98 sugieren un origen físico común", explica Julia de León, el primer autor del artículo, astrofísico del IAC. "Estamos proponiendo la posibilidad de que anteriormente fueran un asteroide binario que se soltó durante un encuentro con un objeto más masivo". Para validar esta hipótesis, el equipo realizó miles de simulaciones numéricas para ver cómo los polos de las órbitas se separarían a medida que pasaba el tiempo. Los resultados de estas simulaciones sugieren que un posible Planeta Nueve, con una masa de entre 10 y 20 masas terrestres orbitando el Sol a una distancia de entre 300 y 600 AU podría haber desviado el par 2004 VN112 - 2013 RF98 hace entre 5 y 10 millones de años. Esto podría explicar en principio, cómo estos dos asteroides, comenzando como un par orbitando el uno al otro, gradualmente se separaron en sus órbitas porque se acercaron a un objeto mucho más masivo en un momento particular en el tiempo.


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