Sabemos muy bien que no todos los planetas o lunas tienen atmósfera. De hecho, nuestro universo cercano está lleno de mundos de rocas expuestas y cráteres que están directamente expuestos al vacío del espacio. Por ejemplo, Mercurio, la Luna o Ceres se encuentran … También es el asteroide más grande y el planeta enano más pequeño del cinturón rocoso entre Marte y Júpiter. Sin embargo, un equipo de astrónomos acaba de descubrir un mundo en nuestro sistema solar que bajo ninguna circunstancia debería tener atmósfera, pero, sorprendentemente, la tiene.
El descubrimiento, recién publicado en Nature Astronomy por un equipo internacional dirigido por Ko Arimatsu del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), desafía directamente nuestra comprensión de cómo y dónde existen tales envolturas de gas en el espacio. Hasta ahora, los astrofísicos han trazado una “línea roja” clara: un objeto necesita tener al menos 1.000 kilómetros de diámetro para tener suficiente gravedad para retener el gas a su alrededor.
Pero el objeto transneptuniano (612533) 2002 XV93 no sigue esta regla. Es lo que los expertos llaman “Plutón”, un pariente muy lejano de Plutón que orbita alrededor del Sol en el ambiente helado del Cinturón de Kuiper a miles de millones de kilómetros de distancia. Su diámetro apenas llega a los 500 kilómetros. En comparación, Plutón ya es pequeño a escala planetaria, pero con 2.377 kilómetros, es casi cinco veces más ancho.
En las últimas décadas se han realizado observaciones detalladas de otros “gigantes” en las regiones exteriores de nuestro sistema planetario, como mundos como Eris, Makemake o los misteriosos quásares. También hay toda una lista de objetos “pequeños” que parecen confirmar el límite teórico de 1.000 kilómetros. Pero con la aparición de (612533) 2002 XV93, todo el marco teórico colapsó.
Difícil de detectar
En lo profundo del frío y oscuro sistema solar exterior, donde la luz del sol no es más que un resplandor tenue y distante, rastrear algo tan delgado e invisible como la atmósfera es una hazaña científica y tecnológica, algo imposible de “ver” a través de una lente telescópica. Entonces, para lograrlo, los investigadores explotaron un truco astronómico conocido como “ocultación estelar”.
Hasta ahora se pensaba que un objeto necesitaría tener al menos 1.000 kilómetros de diámetro para tener suficiente gravedad para retener el gas a su alrededor. Un nuevo descubrimiento rompe la ‘línea roja’ de la astrofísica
Esto es similar a mirar una farola distante en medio de la noche. De repente, una polilla voló directamente frente a la bombilla, bloqueando temporalmente la luz de la bombilla. Si una polilla fuera una simple piedra sin aire, la luz de una farola desaparecería repentinamente, para volver a encenderse repentinamente cuando el insecto pasara. Pero si el objeto volador está envuelto en una capa de humo o niebla, la luz se atenuará gradualmente al principio, será filtrada por el gas y luego regresará gradualmente.
Eso es exactamente lo que pasó. El 10 de enero de 2024, una red de telescopios profesionales en Japón, con la ayuda de astrónomos aficionados, apuntó hacia el cielo justo cuando (612533) 2002 XV93 pasaba frente a una estrella distante en la constelación de Auriga. La luz de las estrellas no se apagó inmediatamente, sino que se atenuó gradualmente en poco más de un segundo. Esta es una clara señal de atmósfera.
Las leyes de la física dictan que la frágil atmósfera de este mundo helado debería evaporarse por completo en menos de mil años, lo que sugiere que “algo” acaba de crearla o reponerla.
“Esto fue una completa sorpresa”, dijo el investigador principal, Ko Arimatsu. Cambia nuestra forma de pensar sobre los mundos pequeños de nuestro sistema solar, no sólo los que están más allá de Neptuno. “Este descubrimiento desafía la visión convencional de que las atmósferas se limitan a planetas grandes, planetas enanos masivos y unas pocas lunas”.
Ambiente “mínimo”, pero imposible.
Los datos muestran que estamos ante un “velo atmosférico” extremadamente frágil. De hecho, la presión estimada es sólo de 100 a 200 nabar. Es decir, es La atmósfera es de 5 a 10 millones de veces más delgada que la de la Tierraincluso entre 50 y 100 veces más ligero que la frágil neblina que rodea a Plutón. Sin embargo, esto no resuelve el misterio de su existencia.
Las leyes de la física dicen claramente que, dado que la roca de 500 kilómetros tiene una gravedad muy baja, el gas que la rodea escapa constantemente al espacio y, por lo tanto, debería evaporarse por completo en menos de 1.000 años, lo que es sólo un parpadeo del tiempo cósmico. Por tanto, esta atmósfera no puede ser un remanente de la formación del sistema solar. Últimamente algo tiene que crearlo o reemplazarlo.
Las hipótesis sobre este “imposible” origen atmosférico apuntan a recientes impactos de cometas o a erupciones de criovolcanes que arrojan lodo helado desde lo más profundo de su interior.
Para averiguarlo, los investigadores recurrieron a datos del Telescopio Espacial James Webb. Sus observaciones mostraron que la superficie era rica en hielo de agua, pero no había rastros de grandes depósitos de volátiles, como metano o nitrógeno en la superficie, que podrían haberse sublimado (cambiado directamente de hielo a gas) impulsado por el suave calor del sol.
Ante este escenario, a los científicos sólo les quedan dos hipótesis viables. El autor señala en el artículo: “Una posibilidad es que un cometa colisionara con (612533) 2002 XV93, liberando gas y formando una atmósfera temporal”. De ser así, los astrónomos de la Tierra tendrían mucha suerte de poder “atrapar” el gas a tiempo antes de que desaparezca para siempre.
“Otra posibilidad es que algún evento geológico haya traído gases o líquidos congelados desde las profundidades del objeto a la superficie”, escribieron los investigadores. Es decir, criovulcanismo, donde los volcanes subterráneos arrojan lodo congelado de océanos ocultos, reponiendo activamente la atmósfera que se escapa.
“Nuestros hallazgos sugieren que una pequeña fracción de estos asteroides distantes y helados pueden tener atmósferas”, concluyó Arimatsu. “Esto es definitivamente una sorpresa”. Ahora, sólo el tiempo lo dirá. Si la envoltura desaparece al cabo de unos años, se convertirá en un cometa. Si esto es cierto, descubriremos un mundo geológicamente activo en la vanguardia del sistema solar que los astrónomos nunca habían imaginado.