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Sedna, en los límites del Sistema Solar
Jesús Salvador Giner
Sedna, descubierto hace poco más de un año, es un mundo de hielo en los confines del reino del Sol, y su luz parpadea en la lejanía como una débil estrella apenas distinguible. Pero Sedna no es otro de los pequeños pedruscos encontrados en el Cinturón de Kuiper; sus características animan a pensar, por el contrario, que tal vez provenga de mucho más lejos. Quizá del límite mismo del Sistema Solar, o quizá de más lejos aún.
l 14 de noviembre de 2003 astrónomos del Instituto Tecnológico de California, liderados por Mike Brown, detectaron una pequeña mancha de luz en una fotografía tomada horas antes. Apenas visible en la imagen (figura 1), el grupo de investigadores pudo observar cómo el punto luminoso se movía entre las estrellas; ese era el signo obvio de que estaba más cercano a nosotros que ellas y que, por tanto, podía situarse dentro del reino del Sol. A partir de ahí intentaron conseguir informaciones tanto físicas como orbitales que les pudieran guiar acerca de la naturaleza y características del objeto (figura 1).
Sedna
Figura 1: imagen del descubrimiento de Sedna (2003 VB12), el mes de noviembre de 2003. Fue descubierto por un grupo de astrónomos del Instituto Tecnológico de California (EE.UU.), con Mike Brown a la cabeza.
El hallazgo fue consecuencia de una serie de observaciones efectuadas por el Telescopio Samuel Oschin, situado en el Observatorio de Monte Palomar (EE.UU.), de 1,2 metros de diámetro. A los pocos días se había puesto en marcha una gran batería de instrumentos que se dedicaron a estudiar algunos aspectos del nuevo objeto. Telescopios de los Estados Unidos, España y Chile aportaron importante información sobre la órbita preliminar, y el Telescopio Spitzer, de la NASA, recién instalado en órbita terrestre, tuvo en este nuevo mundo una de sus primeros trabajos de investigación.

El planetoide fue bautizado con el nombre de Sedna, en honor a la diosa inuit del mar. El relato que narra la historia de Sedna merece ser contado; Sedna era una muchacha que divisó desde su cabaña un barco capitaneado por un apuesto cazador extranjero. Ambos se enamoraron y Sedna partió con él. Sin embargo, el cazador era en realidad un pájaro mágico capaz de transformarse, y Sedna se sintió infeliz. El padre de Sedna, al saber la voluntad de su hija, surcó los mares en pos de ella, y cuando la encontró ambos huyeron, pues ella estaba sola en el barco. Al regresar el pájaro, se enfureció y desencadenó una gran tempestad. El padre de Sedna entendió que el mar reclamaba a su hija y, aunque con infinita pena, el padre arrojó a su hija a las aguas embravecidas. Sedna intentó asirse al barco, pero su padre fue cortándole los dedos con un hacha, uno por uno. Los primeros se transformaron en focas; los segundos en focas de las profundidades; los terceros en morsas y el resto en ballenas. De inmediato, el océano se calmó y regresó el sosiego a las aguas. Desde entonces, Sedna, La Reina del Mar, vive en el fondo del océano.

Volviendo a los aspectos científicos, a medida que los datos empezaban a llegar, los científicos necesitaban ante nada establecer dónde estaba el objeto, en qué región del Sistema Solar. La distancia calculada arrojaba un valor de 13.000 millones de kilómetros, o casi tres veces más lejano del Sol que Plutón, el último de los planetas conocidos. En palabras de Brown, si estuviéramos en la superficie de Sedna veríamos al Sol tan pequeño que "podríamos cubrirlo con la cabeza de un alfiler". Ni que decir de las espectaculares visiones del cielo nocturno constante que serían posibles allí. Obviamente, el día en Sedna no tendría sentido, dada la lejanía del Sol y la ausencia de atmósfera, por lo que podría observarse el cielo constantemente y con una nitidez nunca vista en la Tierra. El Sol únicamente sería un disquito insignificante, con todos los demás planetas dándole vueltas en una danza eterna. En Sedna el cielo sería muy extraño; casi parecería que viéramos al Sistema Solar como algo ajeno a nosotros (figura 2).
Sedna
Figura 2: el cielo visto desde Sedna, a 13.000 millones de kilómetros del Sol. Éste no sería más que un punto estelar brillante, o si acaso un disco insignificante de luz, con todos los demás planetas del Sistema Solar a su alrededor.
(Adolf Schaller)
Las especulaciones sobre el origen de Sedna han sido muchas. Como el planetoide está situado a unas 500 Unidades Astronómicas del Sol, se sitúa dentro de los límites del Cinturón de Kuiper, una región lejana y extensa donde han sido encontrados muchos otros objetos similares, aunque menores en tamaño y menos problemáticos desde un punto de vista astronómico (más adelante explicaré por qué comento esto). Los modelos de formación del Sistema Solar suponen que un cuerpo como Sedna no pudo haberse formado donde está ahora. Se ha considerado la posibilidad que Sedna sea un planetoide que antaño estuviera en algún lugar entre los planetas gigantes y fuera expulsado debido a la gravedad de éstos.

Sin embargo, en enero de 2005 la revista The Astronomical Journal publicaba un artículo del planetólogo Alan Stern, del Southwest Research Institute, en el que anunciaba otra posibilidad para el origen de Sedna. Según Stern, quizá se formó más allá de Plutón. La hipótesis deriva de las simulaciones realizadas por Stern sobre la base de un modelo de acreción planetaria, para intentar comprender si era posible la formación de un planetoide como Sedna a una distancia del Sol entre 75 y 500 UA. En estas simulaciones se supone que la órbita original de Sedna era circular (la actual es fuertemente excéntrica, como veremos enseguida) y que la nebulosa solar que permitió la formación del Sol, planetas y planetoides era mucho mayor de lo que se suponía hasta ahora. El primer punto es razonable pues según multitud de modelos un cuerpo del tamaño de Sedna no podría haberse formado si su órbita fuese tan excéntrica como la actual, porque sufriría choques con otros planetésimos que impedirían su agregación. Por otra parte, el segundo punto también tiene cierto apoyo observacional; muchos discos de gas y polvo que rodean a otras estrellas en formación o recientemente formadas (por ejemplo, el caso idiosincrásico de Beta Pictoris) tienen tamaños grandes. Es bastante lógico suponer que cuando se originó el Sistema Solar, nuestro disco de gas era de un tamaño similar; quizá alcanzaba hasta las 1.500 UA.

Stern señala que "Si [este proceso de formación] es lo que ocurrió, ello podría indicarnos que la producción de planetas de nuestro Sistema Solar funciona a una mucha mayor distancia de lo que pensábamos anteriormente". Y añade que "los modelos han encontrado que objetos tan grandes o más que Sedna pueden ser formados fácilmente en órbitas entre los 75 y las 500 UA y que su tiempo de formación puede ser relativamente corto, sólo un pequeño porcentaje de la edad del Sistema Solar".

Hay, no obstante, quien sugiere otro origen para Sedna, tal vez aún más lejano que el propuesto por Stern; la Nube de Oort. Hay que aclarar que se trata de dos regiones distintas dentro del Sistema Solar. La ubicación actual de Sedna, con su excéntrica órbita, lo sitúa a las afueras del Cinturón de Kuiper, aunque realmente dentro de él. La Nube de Oort, por su parte, se trata de una gigantesca zona situada mucho más lejos, en el borde mismo del Sistema Solar, y donde la influencia gravitatoria del Sol empieza a ser notablemente baja. Para hacerse una idea de la verdadera localización de Sedna dentro de nuestro entorno cósmico, veamos la figura 3.
Sedna
Figura 3: la situación de Sedna en el Sistema Solar. Arriba a la izquierda se muestra la zona interior de nuestro Sistema, con los planetas terrestres y el cinturón de asteroides. A la derecha vemos el Sistema Solar externo, con los planetas gigantes y el cinturón de Kuiper rodeándolos. El punto rojo señala la posición de Sedna cuando se halla más cerca del Sol (en el perihelio). Abajo a la derecha aparece la excéntrica órbita de Sedna en rojo, y a la izquierda la Nube de Oort (en azul). (NASA)
¿Podría ser Sedna realmente un objeto de la Nube de Oort y no del Cinturón de Kuiper o de las regiones intermedias entre ambos? No lo sabemos, pero hay un indicio que podría hacerlo sospechar. Sobre esto hablaremos un poco más adelante.

Si echamos un vistazo a las características generales de Sedna (tabla 1), veremos muchas cosas curiosas y sorprendentes. En primer lugar, como hemos dicho, que se halla a 13.000 millones de kilómetros del Sol en promedio, lo que le convierte automáticamente en el planetoide más lejano jamás observado (1). Hasta ahora, los cuerpos similares a Sedna que habían sido descubiertos se situaban siempre en las cercanías del Cinturón de Kuiper, incluso en el punto más alejado de su órbita; como hemos visto, el caso de Sedna es muy distinto, porque en su afelio se distancia hasta los 130.000 millones de kilómetros del Sol (más de 900 veces la distancia que separa a la Tierra de nuestra estrella). Un periodo orbital de 10.500 años parece eterno; el planeta más lejano del Sistema Solar, Plutón, sólo tarda 248 años en recorrer su órbita; Sedna emplea un tiempo cuarenta veces mayor. El periodo de rotación del planetoide también ha sido muy discutido, y se ha pasado de suponer un valor de 40 días, extraordinariamente lento, a 10 horas, más típico de este tipo de cuerpos. El por qué de este cambio radical lo comentamos más abajo. Según las estimaciones, el tamaño del planetoide es bastante considerable; unos 1.700 kilómetros, aunque esto se basa en el albedo medido del cuerpo, que depende de la naturaleza de su superficie. Si todos estos datos e interpretaciones son fiables, la temperatura superficial de Sedna rondaría los 240 grados bajo cero.
Algunas características de (90337) Sedna
Distancia al Sol (en km)
13.000 millones
Periodo de rotación (días)
20-40 (ó, según parece, 10 horas)
Periodo orbital (en años)
10.500
Diámetro estimado
(en km)
1.700
Temperatura superficial estimada (en ºC)
-240
Procedencia
Exterior del Cinturón de Kuiper (¿Nube de Oort?)
Tabla 1: algunas de las características más sobresalientes de Sedna, estimadas sobre la base de las observaciones terrestres y espaciales.

Intentemos comprender el por qué de algunas de estas notables características, una por una:

1) Órbita

¿A qué puede deberse que Sedna tenga una órbita tan notablemente excéntrica? ¿Cómo es posible que un cuerpo tenga un perihelio de 74 UA, cerca del límite externo del Cinturón de Kuiper, y una afelio de 900 UA, mucho más lejos que cualquier objeto observado hasta ahora? ¿Se relaciona ello con su origen, o es simplemente una consecuencia de posteriores perturbaciones gravitacionales? Esto último no era posible alegarlo incluyendo sólo las habituales y conocidas perturbaciones que los planetas gigantes y externos del Sistema Solar provocan en otros cuerpos pequeños como Plutón o los cometas (que también tienen órbitas excéntricas), de modo que había que buscar una alternativa.

Una de las hipótesis propuestas sugería que había sido una estrella errante la responsable, hace 4.000 millones de años. La estrella habría pasado muy cerca del Sol y con las alteraciones gravitatorias que produjo pudo haber modificado drásticamente la órbita de cuerpos pequeños (y no tan pequeños) situados en las afueras del Sistema Solar. Hal Levison, del Southwest Research Institute en Colorado (EE.UU.) ha sido quien ha propuesto esta novedosa posibilidad. Empleando simulaciones informáticas para analizar cinco ambientes distintos posibles para la órbita de Sedna, comprobó que el escenario más probable es el que apoya la idea de la estrella errante. El grupo de científicos de Levison supone que el Sol nació en un pequeño cúmulo de estrellas, de unas pocas componentes. Una vez nacen las estrellas, cada una sigue un camino distinto, como si tuvieran destinos divergentes. Unas o varias de las compañeras de infancia del Sol pudo pasar cerca de nuestra estrella cuando sólo tenía 100 millones de años (un bebé, en términos astronómicos).

Pero esto es sólo una posibilidad; el mismo equipo de Levison contempla la viabilidad de muchas otras teorías. Quizá la excéntrica órbita de Sedna sea debida a la existencia de un planeta en sus alrededores aún no descubierto; o bien tal vez Urano y Neptuno hayan tenido en el pasado órbitas más excéntricas que influyeran en la de Sedna; incluso se cree que puede haber sido una enana marrón (la fascinante hipótesis de Némesis) la responsable, en torno a la cual se habría formado Sedna. Todos estos posibles escenarios serán analizados con rigor en el futuro próximo, y quizá lleguemos a una conclusión totalmente sorprendente acerca de la razón de la órbita de este singular planetoide (2).

(1) Esto es cierto sólo en parte; es el planetoide más grande hallado más lejos; otro cuerpo, 2000 CR 105, está aún más lejos que Sedna. Sin embargo, es bastante más pequeño.
(2) Un estudio publicado muy recientemente en Nature señalaba otra posibilidad: que Sedna sea un planetoide extrasolar. Según esta hipótesis Sedna estaría integrada en un sistema solar ajeno al nuestro, y sus zonas externas, pobladas de cuerpos como Sedna y otros planetoides similares, habrían pasado muy cerca del Sol. Éste, con su atracción gravitatoria, hubiese arrancado varios planetoides que, en el caso de Sedna, habrían pasado a ser considerados de nuestro propio sistema solar. Las predicciones aclaran que un encuentro cercano de tales características no debe tener mayores probabilidades de ser cierto que un 10%. Sin embargo, si el Sol nació en un cúmulo estelar, es plausible que en sus orígenes alguna de las compañeras de grupo pasar cerca de él. Quizá Sedna sea un mundo que viene de mucho más lejos aún que la Nube de Oort.
 
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