Científicos de Israel han desarrollado un modelo para explicar las propiedades únicas del objeto más distante jamás imaginado en el sistema solar, arrojando nueva luz sobre la formación de los objetos del Cinturón de Kuiper, objetos similares a asteroides en el borde del sistema solar, y ayudando a los científicos a comprender mejor las primeras etapas de la formación del sistema solar.
La investigación, dirigida por un equipo de la Facultad de Física del Technion, el estudiante de doctorado Evgeni Grishin, el postdoctorado Dr. Uri Malamud, y su supervisor el Profesor Hagai Perets, en colaboración con un grupo de investigación alemán en Tubinga, fue recientemente publicada en la revista científica multidisciplinaria británica Nature.
Concretamente, su trabajo explica las características únicas de Arrokoth, conocido cariñosamente como “el muñeco de nieve” porque probablemente esté hecho predominantemente de hielo blando y por sus dos lóbulos de diferente tamaño interconectados con un cuello delgado.
Arrokoth fue fotografiado por primera vez en 2019 por la misión espacial Nuevos Horizontes, la misma misión que proporcionó al mundo sus mejores imágenes de Plutón y su luna Caronte.
Plutón es el mayor objeto conocido en el extremo más alejado del sistema solar, la región más allá del planeta Neptuno, que se conoce como el Cinturón de Kuiper. En esta zona hay numerosos objetos parecidos a asteroides que van desde unos pocos pies hasta miles de millas de tamaño. La zona es más fría que en la región interior del sistema solar y la mayoría de los objetos, como el Hombre de Nieve, están hechos de materiales helados.
Hasta ahora, los científicos han trabajado para explicar la formación de Arrokoth y sus peculiares propiedades, que el Malamud de Technion explicó son tres:
Primero, Arrokoth está hecho de dos lóbulos conectados, que una vez fueron dos objetos separados, pero apenas hay deformación en el punto de contacto.
“Es casi como si estuvieran unidos el uno al otro muy suavemente, lo cual es algo que nunca hemos visto antes”, dijo Malamud al Jerusalem Post.
En segundo lugar, el período de rotación de este objeto alrededor de su eje es de 16 horas, lo que se considera lento.
Finalmente, el ángulo de inclinación de Arrokoth (relativo al plano de su órbita alrededor del Sol) es excepcionalmente grande, 98 grados, por lo que casi se encuentra en el lado relativo a su órbita, haciéndolo parecer un reloj de arena.
Aunque se han propuesto varios modelos para explicar la formación de Arrokoth y sus otras propiedades peculiares, cada uno ha tenido una o más deficiencias, dijo Malamud. Los cálculos analíticos y las simulaciones detalladas del equipo de Technion y Tübingen funcionan.
“Evolucionó de tener una órbita amplia y relativamente circular, a una órbita elíptica altamente excéntrica, a través de una evolución lenta, mucho más lenta comparada con el período orbital de Arrokoth alrededor del Sol”, dijo el Prof. Perets. “Podríamos demostrar que tales trayectorias eventualmente llevan a una colisión, que por un lado será lenta, y no aplastará los objetos, pero por otro lado, producirá un objeto de rotación lenta, altamente inclinado, consistente con las propiedades de Arrokoth”.
“Realizamos una simulación de la colisión real utilizando un código hidrodinámico”, continuó Malamud. “Nuestras detalladas simulaciones confirmaron esta imagen, y produjeron modelos muy parecidos al aspecto, rotación e inclinación del muñeco de nieve de Arrokoth… Demostramos que es realmente posible unir estos dos lóbulos sin ninguna deformación”.
Además, dijo, el equipo estudió cuán robustos y probables son tales procesos y encontró que potencialmente son bastante comunes con hasta un 20% de todos los binarios del Cinturón de Kuiper, y que potencialmente evolucionan de manera similar. De hecho, dijeron, incluso el sistema de Plutón y Caronte podría haberse formado a través de un proceso similar.
“Creemos que este mecanismo podría afectar a muchos otros objetos del sistema solar”, concluyó Malamud. “Si eso es cierto, entonces es aún más significativo”.