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Observan el primer asteroide con anillos

Es el quinto objeto del Sistema Solar que muestra esta característica


Astrónomos de todo el mundo, incluidos algunos españoles, han observado dos anillos alrededor del asteroide o planeta enano Cariclo, situado entre Júpiter y Neptuno. Es el quinto objeto del Sistema Solar que muestra esta característica, y el primero que no es un planeta (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno son los otros cuatro).





Impresión artística de Chariklo y sus anillos. Fuente: ESO.
Impresión artística de Chariklo y sus anillos. Fuente: ESO.
Observaciones llevadas a cabo desde numerosos puntos del sur de América, incluyendo el Observatorio La Silla de ESO (Observatorio Austral Europeo), han descubierto algo sorprendente: el remoto asteroide Chariklo o Cariclo está rodeado por dos densos y estrechos anillos.

Es el objeto más pequeño encontrado hasta ahora que cuenta con este tipo de anillos y el quinto objeto que orbita al Sol en el Sistema Solar con esta característica (después de los planetas Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, que lo superan en tamaño).

El origen de estos anillos es aún un misterio, pero pueden ser el resultado de una colisión que, posteriormente, haya generado un disco de escombros. Los resultados de la investigación, en la que ha participado el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), se publicaron online ayer en la revista Nature.

Hasta ahora parecía que los sistemas de anillos eran un rasgo exclusivo de los planetas gigantes, Júpiter. Sin embargo, un pequeño objeto de apenas doscientos cincuenta kilómetros de diámetro acaba de ingresar en ese reducido grupo: una ocultación estelar ha mostrado que (10199) Chariklo (Cariclo en castellano), un planeta menor (en lenguaje informal, las palabras asteroide y planeta menor se usan para referirse al mismo tipo de objeto) situado entre Saturno y Urano presenta dos densos anillos, posiblemente formados por hielo de agua. El hallazgo implica que los anillos pueden ser estructuras más comunes de lo que se pensaba, al menos en las regiones más externas del Sistema Solar.

El descubrimiento fue posible gracias a la observación, desde ocho enclaves distintos, del paso de Cariclo por delante de una estrella -una ocultación-, que en este caso produjo resultados inesperados. Además de los eventos típicos, correspondientes al comienzo y final de la ocultación, los astrónomos hallaron otros dos eventos breves difíciles de explicar.

Material distribuido en elipse

"Estábamos muy sesgados por la idea de que los eventos breves de ocultación se debieran a material que Cariclo pudiera expulsar en chorros, como lo hacen los cometas, ya que este objeto tiene algunas propiedades y hasta la órbita parecida a las de los cometas", apunta José Luis Ortiz, investigador del IAA, en la nota de prensa del Instituto.

"Tras dar muchas vueltas a los datos me di cuenta de que estábamos detectando material que se distribuía en una elipse alrededor de Cariclo, formando un anillo como el de Saturno. En ese momento todo empezó a aclararse y no solo encajaron todas las piezas del puzle, sino que pudimos explicar otros fenómenos extraños que se habían observado años antes", continúa el astrónomo.

Cariclo es el mayor de una población de objetos conocidos como centauros, que se distribuyen en una extensa región entre Júpiter y Neptuno y que se llaman así porque comparten características tanto con los cometas como con los asteroides. El propio Chariklo parece más un asteroide y no parece tener actividad cometaria.

Entre 1997 y 2008 Cariclo mostró un, hasta ahora, inexplicable descenso de brillo, acompañado de la desaparición de la señal que indica la presencia de hielo. "Creemos que el hielo de agua no se encuentra en la superficie de Cariclo, sino en su sistema de anillos. Y cuando no se detectó el hielo fue precisamente en un momento en el que los anillos se hallaban de canto, de forma que apenas se veían porque son muy finos", detalla René Duffard, investigador del IAA-CSIC que participa en el hallazgo. "Sabemos que los anillos de Saturno están formados por hielo de agua en un gran porcentaje, así que los de Cariclo serían una versión pequeña de ellos", concluye.

Los anillos, separados por una zona estrecha y oscura, muestran una anchura de siete y cinco kilómetros respectivamente y presentan una masa total equivalente a un cuerpo helado de cuatro kilómetros de diámetro. Su posición indica que o bien se trata de un sistema formado recientemente o bien que existe un cuerpo, que suele conocerse como satélite pastor, que contribuye a que los anillos permanezcan confinados, pero que aún no se ha detectado.

Los anillos pueden ser un fenómeno que, a su vez, lleve a la formación de una pequeña luna. Una secuencia de acontecimientos como esta, a una escala mucho mayor, podría explicar el nacimiento de nuestra propia Luna en los inicios del Sistema Solar, así como el origen de muchos otros satélites alrededor de planetas y asteroides.

Explicaciones

Los astrónomos barajan varias explicaciones sobre el origen de los anillos, pero creen que es muy posible que tengan relación con la existencia de satélites, que pudieron impactar y generar un disco de escombros en torno a Cariclo.

Aunque el hallazgo de anillos en un planeta menor parece apuntar a que se trata de estructuras más comunes de lo que se pensaba, por ahora Cariclo constituye un objeto excepcional.

El hallazgo ha sido posible gracias a una red de telescopios distribuida entre Chile, Brasil, Argentina y Uruguay, algunos de los que fueron utilizados en remoto desde Granada por el observador del grupo de investigación del IAA-CSIC Nicolás Morales.

Debido al reducido tamaño y la lejanía de Cariclo, el sistema se ve como un punto de luz incluso con los telescopios más potentes, y solo con la técnica de las ocultaciones estelares ha podido distinguirse la existencia de los anillos (aunque no disponemos de imágenes de ellos).

Sorpresa

"No estábamos buscando un anillo y no creíamos que cuerpos pequeños como Chariklo los tuvieran, por lo que el descubrimiento –y la impresionante cantidad de detalles que vimos en el sistema– ha sido toda una sorpresa", afirma Felipe Braga-Ribas (Observatorio Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil), autor principal del nuevo artículo y responsable de planear la campaña de observación, en la nota de prensa de ESO.

"Para mí fue sorprendente descubrir que éramos capaces, no sólo de detectar un sistema de anillos, sino de especificar que se trata de dos anillos claramente diferenciados", añade Uffe Gråe Jørgensen (Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Dinamarca), miembro del equipo.

Los responsables del proyecto llaman de manera provisional a estos anillos con los sobrenombres de Oiapoque y Chuí, dos ríos cerca de los extremos norte y sur de Brasil.

Las ocultaciones son la única forma de constreñir el tamaño y la forma precisos de cuerpos remotos como Chariklo, que se encuentra a más de mil millones de kilómetros de la Tierra. Incluso en las mejores visiones obtenidas con telescopios, un objeto tan pequeño y distante solo aparece como un diminuto y débil punto de luz. Los anillos de Urano y los arcos de anillo que rodean a Neptuno fueron descubiertos de forma similar durante ocultaciones que tuvieron lugar en los años 1977 y 1984, respectivamente.

Referencia bibliográfica:

F. Braga-Ribas et al. A ring system discovered around the asteroid-like object (10199) Chariklo. Nature (2014). DOI: http://dx.doi.org/ 10.1038/nature13155.


Jueves, 27 de Marzo 2014
IAA-CSIC/ESO/T21
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