Nuevas observaciones de la nave espacial New Horizons de la NASA insinúan que el Cinturón de Kuiper, la vasta y distante zona exterior de nuestro sistema solar poblada por cientos de miles de bloques de construcción planetarios rocosos y helados, podría extenderse mucho más lejos de lo que pensábamos.

A toda velocidad a través de los bordes exteriores del Cinturón de Kuiper, casi 60 veces más lejos del Sol que la Tierra, el instrumento New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) de New Horizons está detectando niveles de polvo más altos de lo esperado:los diminutos restos congelados de las colisiones entre los cinturones de Kuiper más grandes. Los objetos del cinturón (KBO) y las partículas levantadas desde los KBO son salpicados por impactadores de polvo microscópicos desde fuera del sistema solar.

Las lecturas desafían los modelos científicos de que la población de KBO y la densidad del polvo deberían comenzar a disminuir mil millones de millas dentro de esa distancia y contribuyen a un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que el borde exterior del cinturón de Kuiper principal podría extenderse miles de millones de millas más que las estimaciones actuales. —o que incluso podría haber un segundo cinturón además del que ya conocemos.

Los resultados aparecen en The Astrophysical Journal Letters .

"New Horizons está realizando las primeras mediciones directas del polvo interplanetario mucho más allá de Neptuno y Plutón, de modo que cada observación pueda conducir a un descubrimiento", dijo Alex Doner, autor principal del artículo y estudiante graduado en física de la Universidad de Colorado Boulder que sirve como líder de COSUDE.

"La idea de que podríamos haber detectado un cinturón de Kuiper extendido, con una población completamente nueva de objetos que colisionan y producen más polvo, ofrece otra pista para resolver los misterios de las regiones más distantes del sistema solar".

Diseñado y construido por estudiantes del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado Boulder bajo la dirección de ingenieros profesionales, la COSUDE ha detectado granos de polvo microscópicos producidos por colisiones entre asteroides, cometas y objetos del Cinturón de Kuiper a lo largo de New Horizons. ' Un viaje de 5 mil millones de millas y 18 años a través de nuestro sistema solar, que después del lanzamiento en 2006 incluyó sobrevuelos históricos de Plutón en 2015 y del KBO Arrokoth en 2019.

El SDC, el primer instrumento científico en una misión planetaria de la NASA diseñado, construido y "volado" por estudiantes, cuenta y mide el tamaño de las partículas de polvo, produciendo información sobre las tasas de colisión de dichos cuerpos en el sistema solar exterior. P>

Los últimos y sorprendentes resultados se compilaron a lo largo de tres años cuando New Horizons viajó de 45 a 55 unidades astronómicas (UA) del Sol, siendo una UA la distancia entre la Tierra y el Sol, aproximadamente 93 millones de millas o 140 millones de kilómetros. P>

Estas lecturas se producen cuando los científicos de New Horizons, utilizando observatorios como el Telescopio japonés Subaru en Hawaii, también han descubierto una serie de KBO mucho más allá del borde exterior tradicional del Cinturón de Kuiper. Se pensaba que este borde exterior (donde la densidad de los objetos comienza a disminuir) estaba a unas 50 AU, pero nueva evidencia sugiere que el cinturón puede extenderse hasta 80 AU o más.

A medida que continúan las observaciones del telescopio, dijo Doner, los científicos están buscando otras posibles razones para las altas lecturas de polvo del SDC. Una posibilidad, quizás menos probable, es la presión de radiación y otros factores que empujan el polvo creado en el interior del Cinturón de Kuiper más allá de las 50 UA. New Horizons también podría haber encontrado partículas de hielo de vida más corta que no pueden alcanzar las partes internas del sistema solar y que aún no se han tenido en cuenta en los modelos actuales del Cinturón de Kuiper.

"Estos nuevos resultados científicos de New Horizons pueden ser la primera vez que una nave espacial descubre una nueva población de cuerpos en nuestro sistema solar", dijo Alan Stern, investigador principal de New Horizons del Southwest Research Institute en Boulder. "No puedo esperar a ver hasta dónde llegan estos elevados niveles de polvo del Cinturón de Kuiper".

Ahora en su segunda misión extendida, se espera que New Horizons tenga suficiente propulsor y potencia para operar hasta la década de 2040, a distancias superiores a las 100 AU del sol. A esa distancia, dicen los científicos de la misión, la COSUDE podría incluso registrar la transición de la nave espacial a una región donde las partículas interestelares dominan el ambiente de polvo.

Con observaciones telescópicas complementarias del Cinturón de Kuiper desde la Tierra, New Horizons, como la única nave espacial que opera y recopila nueva información sobre el Cinturón de Kuiper, tiene una oportunidad única de aprender más sobre los KBO, las fuentes de polvo y la extensión del cinturón, y las estrellas interestelares. polvo y los discos de polvo alrededor de otras estrellas.

Más información: Alex Doner et al, El contador de polvo estudiantil New Horizons Venetia Burney observa flujos superiores a los esperados acercándose a 60 AU, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad18b0

Proporcionado por la NASA