Más allá del gigante gaseoso Neptuno se encuentra una región del espacio llena de cuerpos helados. Conocido como el Cinturón de Kuiper, esta extensión fría contiene billones de objetos, remanentes del sistema solar temprano.

En 1943, el astrónomo Kenneth Edgeworth sugirió que podrían existir cometas y cuerpos más grandes más allá de Neptuno. Y en 1951, el astrónomo Gerard Kuiper predijo la existencia de un cinturón de objetos helados en el extremo más alejado del sistema solar. Hoy en día, los anillos predichos por la pareja se conocen como el cinturón de Kuiper o el cinturón de Edgeworth-Kuiper.

A pesar de su enorme tamaño, el cinturón de Kuiper no fue descubierto hasta 1992 por los astrónomos Dave Jewitt y Jane Luu. Según la NASA, la pareja había estado «escaneando tenazmente los cielos en busca de objetos tenues más allá de Neptuno» desde 1987. Llamaron al primer objeto que vieron «Smiley», pero luego fue catalogado como «1992 QB1».

Desde entonces, los astrónomos han descubierto varios objetos intrigantes del Cinturón de Kuiper y planetas potenciales dentro de la región. La misión New Horizons de la NASA continúa descubriendo planetas y objetos previamente ocultos, lo que ayuda a los científicos a aprender más sobre esta reliquia única del sistema solar.

Formación del cinturón de Kuiper

Cuando se formó el sistema solar, gran parte del gas, el polvo y las rocas se juntaron para formar el sol y los planetas. Luego, los planetas arrastraron la mayor parte de los escombros restantes hacia el sol o fuera del sistema solar. Pero los objetos en el borde del sistema solar estaban lo suficientemente lejos como para evitar los tirones gravitacionales de los planetas mucho más grandes como Júpiter, por lo que lograron permanecer en su lugar mientras orbitaban lentamente el sol. El Cinturón de Kuiper y su compatriota, la Nube de Oort más distante y esférica, contienen los restos sobrantes del comienzo del sistema solar y pueden proporcionar información valiosa sobre su nacimiento.

Según Según el modelo de Niza, uno de los modelos propuestos de formación del sistema solar, el cinturón de Kuiper puede haberse formado más cerca del sol, cerca de donde ahora orbita Neptuno. En este modelo, los planetas participaron en una danza elaborada, con Neptuno y Urano cambiando de lugar y moviéndose hacia afuera, alejándose del sol. A medida que los planetas se alejaban más del sol, su gravedad pudo haber llevado muchos de los objetos del Cinturón de Kuiper con ellos, guiando a los pequeños objetos hacia adelante mientras los gigantes de hielo migraban. Como resultado, muchos de los objetos del Cinturón de Kuiper se movieron de la región en la que fueron creados a la parte más fría del sistema solar.

La sección más poblada del Cinturón de Kuiper es entre 42 y 48 veces la Tierra «. s distancia del Sol. La órbita de los objetos en esta región permanece estable en su mayor parte, aunque algunos objetos ocasionalmente cambian ligeramente su curso cuando se acercan demasiado a Neptuno.

Los científicos estiman que miles de cuerpos más de 100 km (62 millas) de diámetro viajan alrededor del sol dentro de este cinturón, junto con billones de objetos más pequeños, muchos de los cuales son cometas de período corto. La región también contiene varios planetas enanos, mundos redondos demasiado grandes para ser considerados asteroides pero demasiado pequeño para calificar como planeta.

Objetos del Cinturón de Kuiper

Plutón fue el primer objeto verdadero del Cinturón de Kuiper (KBO) que se vio, aunque los científicos en ese momento no lo reconocieron como tal hasta se descubrieron otras KBO. Una vez que Jewitt y Luu descubrieron el Cinturón de Kuiper, los astrónomos pronto vieron que la región más allá de Neptuno estaba llena de rocas heladas y mundos diminutos.

Sedna, una KBO que es aproximadamente tres cuartas partes del tamaño de Plutón, fue descubierto en 2004. Está tan lejos del Sol que se necesitan unos 10.500 años para hacer una sola órbita. Sedna tiene aproximadamente 1.100 millas (1.770 km) de ancho y rodea al Sol en una órbita excéntrica que oscila entre 8 mil millones de millas (12.9 mil millones km) y 84 mil millones de millas (135 mil millones de km).

«El sol parece tan pequeño desde esa distancia que podría bloquearlo por completo con la cabeza de un alfiler», Mike Brown, astrónomo de la Instituto de Tecnología de California que descubrió este y varios otros objetos del Cinturón de Kuiper, dijo en un comunicado.

En julio de 2005, los astrónomos descubrieron Eris, un KBO que es un poco más pequeño que Plutón. Eris orbita el sol aproximadamente una vez cada 580 años, viajando casi 100 veces más lejos del Sol que la Tierra. Su descubrimiento reveló a algunos astrónomos el problema de categorizar a Plutón como un planeta a gran escala. Según la definición de 2006 de la Unión Astronómica Internacional (IAU), un planeta debe ser lo suficientemente grande como para Plutón y Eris, rodeados por el Cinturón de Kuiper, claramente no lo habían logrado. Como resultado, en 2006, Plutón, Eris y el asteroide más grande, Ceres, fueron reclasificados por la IAU como planetas enanos. En 2008 se descubrieron dos planetas enanos más, Haumea y Makemake, en el cinturón de Kuiper.

Los astrónomos están reconsiderando ahora el estatus de Haumea como planeta enano. En 2017, cuando el objeto pasó entre la Tierra y una estrella brillante, los científicos se dieron cuenta de que era más alargado que redondo. La redondez es uno de los criterios de un planeta enano, según la definición de la IAU. La forma alargada de Haumea podría ser el resultado de su rápido giro; un día en el objeto solo dura unas cuatro horas.

«No sé si esto cambiará la definición», dijo Santos Sanz, astrónomo del Instituto de Astrofísica de Andalucía en Granada, España. Space.com. «Creo que probablemente sí, pero probablemente llevará tiempo».

Planeta Nueve

Planeta Nueve es un mundo hipotético que se cree que orbita el sol a una distancia que está unas 600 veces más lejos del sol que la órbita de la Tierra, y unas 20 veces más lejos que la órbita de Neptuno. (La órbita de Neptuno está a 2.700 millones de millas del Sol en su punto más cercano).

Los científicos en realidad no han visto el Planeta Nueve. Su existencia se infirió por los efectos gravitacionales observados en otros objetos en el Cinturón de Kuiper. Los científicos Mike Brown y Konstantin Batygin del Instituto de Tecnología de California en Pasadena describieron la evidencia del Planeta Nueve en un estudio publicado en el Astronomical Journal en 2016.

Si hay otro mundo ahí afuera, los astrónomos Scott Sheppard, de la Carnegie Institution for Science en Washington, DC, y Chadwick Trujillo, de la Northern Arizona University, es probable que lo encuentren pronto. La pareja ha pasado los últimos seis años trabajando en el estudio más profundo de objetos débiles en el borde del sistema solar, después de proponer la existencia del Planeta X, un pequeño planeta enano más allá de Plutón, en 2014.

Entonces Hasta ahora, Sheppard y Trujillo han encontrado 62 objetos distantes, que constituyen alrededor del 80 por ciento de todos los que se encuentran en el borde del sistema. El año pasado, los dos descubrieron el planeta enano 2015 TG387, apodado «el Goblin», y el KBO más distante jamás informado, 2018 VG18, apodado «FarOut». En febrero de 2019, Sheppard anunció extraoficialmente el descubrimiento de un objeto aún más distante, conocido informalmente como «FarFarOut».

«Estos objetos distantes son como migas de pan que nos llevan al Planeta X», dijo Sheppard en un comunicado. «Cuantos más de ellos podamos encontrar, mejor podremos comprender el sistema solar exterior y el posible planeta que creemos que está dando forma a sus órbitas, un descubrimiento que redefiniría nuestro conocimiento de la evolución del sistema solar».

Una visita desde New Horizons

Debido a su pequeño tamaño y ubicación distante, los objetos del Cinturón de Kuiper son un desafío para detectarlos desde la Tierra. Las mediciones del telescopio espacial Spitzer de la NASA han ayudado a precisar los tamaños de los objetos más grandes.

Para poder vislumbrar mejor estos restos remotos del nacimiento del sistema solar, la NASA lanzó el Misión New Horizons. La nave espacial llegó a Plutón en 2015 y continuó con el objetivo de examinar varios KBO. El 1 de enero de 2019, New Horizons pasó volando por el objeto del cinturón de Kuiper llamado 2014 MU69.

Las primeras imágenes tomadas de MU69 sugirieron una configuración similar a un muñeco de nieve, con dos bolas redondas pegadas. Estas imágenes parecían confirmar la idea de la acumulación de guijarros, una teoría de la formación planetaria que sugiere que los pequeños cuerpos rocosos y helados del sistema solar se unen lentamente por la gravedad.

Sin embargo, las imágenes se publicaron un mes después del sobrevuelo. sugirió que la pareja era más plana de lo que se pensaba originalmente, más como dos hamburguesas que bolas de nieve. Su formación sigue siendo un misterio.

«Las nuevas imágenes están creando acertijos científicos sobre cómo podría formarse un objeto así», dijo Alan Stern, el investigador principal de New Horizons, en un comunicado. «Nunca hemos visto algo así orbitando alrededor del sol».

Puede que MU69 no sea el último objeto que visite New Horizons. El equipo ya ha dicho que la nave espacial tiene suficiente combustible para volar por otro KBO. NASA necesitaría aprobar una misión extendida, pero visitar otro objeto ayudaría a los científicos a obtener una comprensión más amplia del Cinturón de Kuiper.