Las observaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), junto con modelos teóricos, muestran que los pequeños objetos celestes que componen el Cinturón de Kuiper, una vasta colección más allá de la órbita de Neptuno, se ven afectados por un fenómeno que anteriormente solo se había sugerido en simulaciones por computadora.
Cuando un planeta se mueve a lo largo de un disco protoplanetario, despeja un espacio y concentra escombros rocosos en sus bordes exterior e interior para crear un espacio en los pequeños cuerpos helados más allá de Neptuno. Esta brecha se conoce como "zona agotada" y el proceso que crea la brecha se observó anteriormente en modelos informáticos. Sin embargo, nuevas observaciones de ALMA muestran que el proceso podría ser mucho más fuerte y más frecuente en nuestro propio sistema solar de lo que los científicos habían predicho.
La investigación, dirigida por astrónomos de la Universidad de Tokio y la Universidad Sangyo de Osaka, se presenta en la revista Nature.
"Anteriormente habíamos sospechado que este mecanismo estaba en juego, pero la resolución y sensibilidad de ALMA hacen de esta la primera detección directa del efecto en nuestro propio sistema solar", dice el autor principal Shingo Kameda de la Universidad de Tokio.
Estudios anteriores han demostrado que el borde exterior del cinturón de Kuiper está muy limitado por la presencia de Neptuno. Sin embargo, las nuevas observaciones de ALMA muestran que el mismo proceso, aunque más débil, también ocurre en el borde interior.
"Esto demuestra que, aunque los grandes planetas dejaron de migrar hace unos 4.000 millones de años, sus efectos en la distribución de los cuerpos pequeños todavía son detectables hoy", afirma el coautor Takahiro Sudo, de la Universidad Osaka Sangyo.
Estos resultados ayudan a conciliar las observaciones con las predicciones teóricas sobre la formación del Cinturón de Kuiper.
Los investigadores descubrieron que la zona empobrecida observada en el Cinturón de Kuiper es consistente con las predicciones de un modelo teórico específico de migración planetaria, en el que el disco de gas ejerce una fuerza de arrastre sobre los planetas, haciéndolos migrar mientras interactúan con los sólidos, que son concentrados en zonas estrechas.
"Este resultado implica que las partículas sólidas acumuladas en las zonas estrechas fueron dispersadas directamente por los planetas, no afectadas indirectamente a través del gas del disco. Este mecanismo puede ser una de las causas de la diversidad en las propiedades físicas y químicas de los cuerpos pequeños en el sistema solar. sistema", dice el coautor Motohide Tamura, profesor de la Universidad de Tokio.
