Otra estrella, explicación al desorden del sistema solar exterior

Concepto artístico de Sedna
NASA/JPL-CALTECH/R. HURT (SSC-CALTECH)
Actualizado 09/08/2018 18:30:30 CET

   MADRID, 9 Ago. (EUROPA PRESS) -

   El vuelo cercano de una estrella vecina pudo conducir a la menor densidad de masa observada en la parte exterior del sistema solar, y disponer los cuerpos allí en órbitas inclinadas excéntricas.

   El sistema solar se formó a partir de un disco protoplanetario que consiste en gas y polvo. Dado que la masa acumulada de todos los objetos más allá de Neptuno es mucho más pequeña de lo esperado y los cuerpos allí en su mayoría tienen órbitas excéntricas inclinadas, es probable que algún proceso reestructure el sistema solar exterior después de su formación.

   Tal y como se publica en arXiv, Simulaciones numéricas lideradas por un equipo liderado por Susanne Pfalzner, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, muestran que muchos cuerpos adicionales con altas inclinaciones aún esperan el descubrimiento, tal vez incluso el "planeta X" a veces postulado. Los hallazgos se publican en Astrophysical Journal.

   "Nuestro grupo ha estado buscando durante años lo que los sobrevuelos (de estrellas cercanas) pueden hacer a otros sistemas planetarios, sin considerar que realmente podríamos vivir en un sistema como ese", dice Susanne Pfalzner. "La belleza de este modelo radica en su simplicidad".

   El escenario básico de la formación del sistema solar se conoce desde hace tiempo: el sol nació de una nube de gas y polvo que se derrumba. En el proceso, se formó un disco plano en el que crecían planetas grandes, junto con objetos más pequeños como los asteroides, planetas enanos, etc. Debido a la planitud del disco, se esperaba que los planetas orbitaran en un solo plano a menos que algo dramático sucediera.

   Al mirar el sistema solar hasta la órbita de Neptuno, todo parece estar bien: la mayoría de los planetas se mueven en órbitas bastante circulares y sus inclinaciones orbitales varían solo ligeramente. Sin embargo, más allá de Neptuno, las cosas se vuelven muy desordenadas. El mayor enigma es el planeta enano Sedna, que se mueve en una órbita inclinada y altamente excéntrica y está tan lejos que no podría haber sido dispersado por los planetas allí.

   Justo fuera de la órbita de Neptuno sucede otra cosa extraña. La masa acumulada de todos los objetos cae dramáticamente en casi tres órdenes de magnitud. Esto sucede aproximadamente a la misma distancia donde todo se vuelve desordenado. Puede ser una coincidencia, pero tales coincidencias son raras en la naturaleza.

   Susanne Pfalzner y sus compañeros de trabajo sugieren que una estrella se acercó al sol en una etapa temprana, robando la mayor parte del material externo del disco protoplanetario del sol y arrojando lo que quedaba en órbitas inclinadas y excéntricas. Al realizar miles de simulaciones por computadora, verificaron qué sucedería cuando una estrella pasa muy cerca y perturba el disco una vez más grande. Resultó que la mejor opción para los sistemas solares exteriores actuales proviene de una estrella perturbadora con la misma masa que el sol o algo más ligera (0.5-1 masas solares), que pasó a aproximadamente tres veces la distancia de Neptuno.

   Sin embargo, el descubrimiento más sorprendente fue que un sobrevuelo no solo explica las extrañas órbitas de los objetos del sistema solar exterior, sino que también da una explicación natural para otras muchas características inexplicadas del sistema solar, incluida la relación de masa entre Neptuno y Urano, y la existencia de dos poblaciones distintas de objetos del Cinturón de Kuiper.

   "Es importante seguir explorando todas las avenidas posibles para explicar la estructura del sistema solar exterior. Los datos están aumentando, pero aún son muy escasos, por lo que las teorías tienen mucho margen de maniobra para desarrollarse", dice Pedro Lacerda de la Queen University de Belfast, coautor del trabajo. "Existe cierto peligro de que una teoría se cristalice como verdad, no porque explique mejor los datos, sino por otras presiones. Nuestro estudio muestra que mucho de lo que sabemos actualmente puede explicarse por algo tan simple como un acercamiento estelar".

   La gran pregunta es la probabilidad de tal evento. Hoy en día, los sobrevuelos incluso cientos de veces más distantes son afortunadamente raros. Sin embargo, las estrellas como nuestro sol suelen nacer en grandes grupos de estrellas que están mucho más densamente pobladas. Por lo tanto, los sobrevuelos cercanos fueron significativamente más comunes en el pasado distante. Al realizar otro tipo de simulación, el equipo descubrió que había entre 20 y 30 por ciento de probabilidades de experimentar un sobrevuelo durante los primeros mil millones de años de la vida del sol.

   Esta no es una prueba definitiva de que el sobrevuelo de una estrellas provocase las desordenadas características del sistema solar exterior, pero puede reproducir muchas observaciones y parece relativamente realista. Hasta ahora, es la explicación más simple, y si la simplicidad es un marcador de validez, este modelo es el mejor candidato hasta el momento.

   "En resumen, ofrecemos una alternativa realista a los modelos actuales que se sugieren para explicar las características inesperadas del sistema solar exterior", concluye Susanne Pfalzner. "Debería considerarse como una opción para la configuración del sistema solar exterior. La fuerza de la hipótesis de la aproximación radica en la explicación de varias características del sistema solar externo por un único mecanismo".

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