El cinturón de Kuiper y la nube de Oort


   En 1950 Jan Oort se dio cuenta de que:
  1. nunca se ha observado un cometa con una órbita que indique que proviene del espacio interestelar,
  2. hay una fuerte tendencia a que el afelio de las órbitas de los cometas de periodo largo caiga a distancias de unas 50.000 UA, y
  3. no hay ninguna dirección privilegiada desde donde vengan los cometas.
A partir de esto propuso que los cometas residen en una gigantesca nube en la zona exterior del sistema solar. A esa nube se la llama Nube de Oort. Las estadísticas indican que puede contener hasta un billón (1e12) de cometas. Desafortunadamente, debido a que los cometas son tan pequeños y las distancias son tan enormes, no tenemos una evidencia directa de la Nube de Oort.

   La Nube de Oort puede representar una fracción significativa de la masa del sistema solar, quizá tanto o más que Júpiter. (Aunque esto es altamente especulativo; no sabemos cuántos cometas hay ni el tamaño que tienen.)

   El Cinturón de Kuiper es una región en forma de disco que se encuentra más allá de la órbita de Neptuno, aproximadamente entre 30 y 100 UA del Sol, que contiene muchos pequeños cuerpos helados. Actualmente se le considera la fuente de los cometas de periodo corto.

   Ocasionalmente, la órbita de un objeto del Cinturón de Kuiper se verá perturbada por las interacciones de los planetas gigantes de tal forma que cruzará la de Neptuno. Entonces será muy probable que tenga un encuentro cercano con Neptuno, quien le expulsará del sistema solar o lo enviará en una órbita que cruce las de los otros planetas gigantes o incluso hacia el sistema solar interior.

   En la actualidad se conocen nueve objetos orbitando entre Júpiter y Neptuno (incluyendo a 2060 Chiron (alias 95 P/Chiron) y 5145 Pholus; ver la lista del MPC). La IAU ha designado a esta clase de objetos Centauros. Sus órbitas no son estables. Estos objetos son, casi con toda certeza, "refugiados" del Cinturón de Kuiper. Su destino futuro no se conoce. Algunos de estos objetos muestran alguna actividad cometaria (sus imágenes son un poco borrosas, indicando la presencia de una difusa coma). El mayor de estos objetos es Chiron, que tiene unos 170 km de diámetro, 20 veces mayor que el Halley. Si alguna vez ve perturbada su órbita a una que se acerque al Sol será un cometa realmente espectacular.

   Curiosamente, parece que los objetos de la Nube de Oort se formaron más cerca del Sol que los objetos del Cinturón de Kuiper. Los objetos pequeños que se formaran cerca de los planetas gigantes habrían sido eyectados del sistema solar debido a los encuentros gravitatorios. Aquellos que no escaparan del todo formarían la distante Nube de Oort. Los objetos pequeños que se formaran más lejos no sufrirían estas interacciones y formarían el Cinturón de Kuiper.

   Recientemente se han descubierto unos cuantos objetos del Cinturón de Kuiper incluyendo a 1992 QB1 y a 1993 SC (arriba). Parecen ser pequeños cuerpos helados similares a Plutón y Tritón (pero más pequeños). Se conocen unos 100 objetos transneptunianos (a principios de 1999; ver la lista del MPC). Muchos de ellos orbitan en una resonancia 3:2 con Neptuno (igual que Plutón). Medidas de color de algunos de los más brillantes muestran que son anormalmente rojos.

   Algunos astrónomos creen que Plutón (y Caronte) debería ser clasificado como parte de esa clase.

   Se estima que existen al menos 35.000 objetos en el Cinturón de Kuiper por encima de los 100 km de diámetro, que es varios cientos de veces el número (y la masa) de los objetos de tamaño parecido del cinturón principal de asteroides.

   Un equipo de astrónomos liderado por Anita Cochran informó que el Telescopio Espacial Hubble ha detectado objetos del Cinturón de Kuiper extremadamente débiles (izquierda). Los objetos son muy pequeños y débiles, quizá de unos 20 km de diámetro. Puede haber unos 100 millones de tales cometas en órbitas de baja inclinación, más brillantes que el límite de magnitud 28 del HST. (Sin embargo, una observación posterior del HST no pudo confirmar esta observación.)

   Se han obtenido datos espectrales y fotométricos de 5145 Pholus. Su albedo es muy bajo (menos de 0.1). Su espectro indica la presencia de compuestos orgánicos, que acostumbran a ser muy oscuros (por ejemplo el núcleo del Cometa Halley).

   Algunos opinan que Tritón, Plutón y su luna Caronte son simplemente los ejemplares más grandes de los objetos del Cinturón de Kuiper.

   Pero son más que curiosidades distantes. Son con casi toda certeza prístinos remanentes de la nebulosa a partir de la cual se formó todo el sistema solar. Su composición y distribución comporta importantes restricciones en los modelos de la evolución temprana del sistema solar.

Más acerca de los objetos del Cinturón de Kuiper

Cuestiones Pendientes

  • La misma existencia de la Nube de Oort es sólo una hipótesis de trabajo. Las evidencias son muy indirectas.
  • Las recientes imágenes del HST parecen confirmar la existencia del Cinturón de Kuiper, pero ¿Cuántos objetos hay? ¿De qué están hechos?
  • La propuesta misión Pluto Express puede además ser extendida para incluir el sobrevuelo de un objeto del Cinturón de Kuiper.