¿Podría el planeta X explicar el precipicio de Kuiper?

Más allá de la órbita de Neptuno encontramos el cinturón de Kuiper, una región del sistema solar similar al cinturón de asteroides que podemos encontrar entre Marte y Júpiter, pero a lo grande. El cinturón de Kuiper es unas 20 veces más ancho que el de asteroides y acumula en torno a 100 veces más masa. Sin embargo existe una diferencia fundamental entre ambos. Los asteroides del cinturón de asteroides son objetos densos, formados principalmente de roca y metales, mientras que los objetos del cinturón de Kuiper (que no son técnicamente asteroides) deben su composición a los hielos de agua, amoníaco y metano, que también aparecen en relativas grandes cantidades en los gigantes helados, Urano y Neptuno.

El cinturón de Kuiper forma un disco grueso que va desde las aproximadamente 30 unidades astronómicas de la órbita de Neptuno hasta las casi 50 unidades astronómicas, donde la cantidad de objetos desciende bruscamente. En él podemos encontrar objetos como Plutón, el planeta enano, pero también otros como Makemake, Haumea o Quaoar, que tienen diámetros de más de 1 000 kilómetros. Alrededor de estos dos últimos se han descubierto anillos en los últimos años y se calcula que más del 10 % de los objetos del cinturón de Kuiper tienen al menos una luna orbitando a su alrededor.

Aunque algunos tengan tamaño suficiente como para conseguir una forma esférica, la mayoría tienen diámetros de decenas o cientos de kilómetros y tienen aspectos más irregulares, como Arrokoth, que fue visitado por la sonda New Horizons hace unos años. Además, creemos que alguna de las lunas de los planetas gigantes del sistema solar se originaron en este cinturón y más tarde fueron capturadas por estos planetas, como Tritón la luna de Neptuno o Phoebe la luna de Saturno. Tritón de hecho sería el objeto más grande (conocido) del cinturón de Kuiper si no hubiera sido atrapada por Neptuno, siendo más grande y masivo que Plutón y Eris.

El cinturón de Kuiper recibe su nombre del astrónomo neerlandés Gerard Kuiper, un importante astrónomo del siglo XX que sin embargo no fue el descubridor de este cinturón. El primer objeto descubierto en esta región del sistema solar fue Plutón, en 1930. El segundo fue su gran luna Caronte, en 1978 y hubo que esperar a 1992 para que se descubriera el tercero. Desde entonces se han descubierto miles de objetos diferentes y creemos que podría albergar más de cien mil objetos de más de 100 kilómetros de diámetro.

En los primeros años de estudio del cinturón de Kuiper pensábamos que debía ser el lugar de origen de los cometas de corto periodo, aquellos que tardan menos de 200 años en completar una órbita alrededor del Sol. Estos objetos, al atravesar el camino de los planetas gigantes tienen órbitas muy inestables, que solo sobreviven unos millones de años antes de ser devorados por el Sol, alguno de los planetas o de ser lanzados fuera del sistema solar. Es por esto que deben “crearse” cometas nuevos constantemente, pues los que se formaron junto al propio sistema solar habrían desaparecido hace ya mucho tiempo. Sin embargo, hemos visto que el cinturón de Kuiper es en verdad una región bastante estable, de la que muy rara vez escapa algún objeto en dirección al sistema solar interior y que estos cometas provienen de la región conocida como el “disco disperso” o “disco difuso”, que se solapa en parte con el cinturón de Kuiper pero llega hasta varios cientos de unidades astronómicas y cuyos objetos tienen órbitas mucho más elípticas.

El cinturón de Kuiper termina abruptamente más allá de la resonancia orbital 1:2 con Neptuno, es decir, más allá de la región donde los objetos que la habitan completan una órbita por cada dos del gigante helado, en lo que se conoce como el Precipicio de Kuiper. Esto ocurre en torno a las 47 unidades astronómicas y tiene perplejos a los astrofísicos. No está claro si esto es el fin del cinturón de Kuiper o simplemente un hueco (como los que observamos en los anillos de Saturno) muy ancho, pues sí se han encontrado objetos (aunque menos de los esperados) a unas 55 unidades astronómicas del Sol. Lo que sí es cierto es que la predicción del número de objetos que debería ocupar esa región del sistema solar, especialmente teniendo en cuenta la masa total necesaria para que acabaran formándose planetas como Urano y Neptuno y objetos en el cinturón de Kuiper tan grandes como Plutón. Existe la posibilidad de que algún proceso haya eliminado la mayoría de estos cuerpos, como la presencia de un objeto de tamaño entre Marte y la Tierra, lo que popularmente se llama el planeta X.

La idea del planeta X lleva mucho tiempo circulando. La posibilidad de que exista un gran planeta orbitando alrededor del Sol mucho más allá de Neptuno, a decenas o incluso cientos de unidades astronómicas es algo llamativo. Históricamente se le ha dado a este hipotético cuerpo un tamaño y aspecto más parecido al de Urano y Neptuno, pero cuestiones como la existencia de este Precipicio de Kuiper nos llevan en dirección a un cuerpo más pequeño, pero no por ello menos interesante.

Referencias: