Una sonda desvela el mundo más lejano y antiguo del sistema solar

El 1 de enero de 2019 sucedió un momento histórico al que nadie pudo asistir. La sonda robótica  New Horizons sobrevoló un cuerpo gélido y totalmente desconocido a más de 6.000 millones de kilómetros de la Tierra, el objeto celeste más antiguo y lejano jamás visitado por una nave.

Hoy se publican todos los datos recogidos por la sonda de la NASA de aquel sobrevuelo. En conjunto ofrecen a cualquier terrícola la sensación de visitar —aunque sea con la imaginación— un lugar del sistema solar al que nunca podrá llegar de otra forma.

Ultima Thule, ahora rebautizado Arrokoth, que significa cielo en la lengua de los indios norteamericanos, es un pequeño mundo de 36 kilómetros de lado formado por dos grandes esferas achatadas unidas por un estrecho cuello. Es uno de los millones de objetos que forman el cinturón de Kuiper, un disco de escombros de tamaños muy diferentes —Plutón es tal vez el más famoso— que se extiende más allá de la órbita de Neptuno durante cientos de millones de kilómetros, hasta los confines del sistema solar.

La temperatura máxima en verano en Arrokoth es de unos 200 grados bajo cero debido a la poca luz solar que llega, equiparable a la de una habitación sombría, explica a  Materia John Spencer, uno de los líderes científicos de la misión. “ La superficie de este mundo es muy suave y de color rojo oscuro. Apenas hay colinas bajas y muy pocos cráteres de impacto. La fuerza de gravedad es tan baja, unas 1.000 veces menor que en la Tierra, que si saltases fuerte podrías volar de la superficie y salir al espacio”, resalta Spencer.

New Horizons pasó a unos 3.500 kilómetros de distancia de la superficie de Arrokoth, pero sus cámaras pudieron retratarlo con detalle, de forma que cada píxel representa unos 30 metros.

Los resultados científicos de esta parte de la misión, publicados hoy en la prestigiosa revista  Science, muestran que Arrokoth se formó hace más de 4.000 millones de años, cuando el sistema solar aún estaba en formación en torno a un Sol muy joven. A juzgar por los pocos cráteres de impacto que hay en su superficie los expertos creen que el objeto ha permanecido casi intacto desde entonces y por tanto puede explicar muy bien cómo fueron los primeros pasos para la formación de planetesimales, pequeños amasijos de polvo y tierra que, al aglutinarse, acabaron formando todos los planetas del sistema solar.

Los científicos de la misión explican que objetos como este comenzaron a formarse por la “coagulación” de pequeñísimos fragmentos más pequeños que lentejas que orbitaban en la nube de gas y polvo que rodeaba al Sol. Los coágulos en esta zona más externa de la nube fueron uniéndose hasta formar dos objetos kilométricos que finalmente se encontraron a una velocidad no muy superior a la de una persona caminando, lo que finalmente formó este cuerpo con sus dos características protuberancias con forma de esfera aplastada.

“Esto nos da una visión mucho más clara de cómo se formaron todos los planetas, incluida la Tierra”, resalta Spencer. “Esa fusión delicada apoya nuestra idea de que los planetesimales se formaron por el colapso gravitatorio de pequeñas nubes de polvo. Las colisiones eran tan suaves que permitieron que diferentes objetos que orbitaban a poca distancia se fundiesen, en lugar de tratarse de la colisión de objetos más lejanos por choques más violentos”, añade.

Una vez formados los planetas, el sistema solar joven vivió una etapa de enorme violencia. Los planetas gigantes, que se habían formado más cerca del Sol, migraron y arrastraron consigo una enorme cantidad de objetos más pequeños. En el cinturón de Kuiper hay muchos de este tipo.

"Hoy día se sabe que todos los planetas han migrado, en mayor o menor medida, unos un poco hacia adentro y otros hacia afuera en la última etapa de formación del sistema solar", detalla José Luis Ortiz, del Instituto de Astrofísica de Andalucía. "Neptuno migró hacia afuera una distancia seis veces mayor que la de la Tierra al Sol. Se supone que hubo un periodo de gran inestabilidad dinámica que produjo una rápida migración planetaria y un abrupto bombardeo de planetesimales hacia el interior y también eyección hacia el exterior. En este proceso, gran cantidad de planetesimales ricos en agua y compuestos orgánicos pudieron chocar contra la Tierra y quizá favorecer la formación de la vida, pero esto es muy especulativo", detalla.

Los resultados de los estudios muestran que Arrokoth es en cambio un objeto “clásico”, es decir, que tiene una órbita muy circular y se formó justo en este punto de las afueras del sistema solar sin ser arrastrado por ningún planeta, lo que aumenta su valor como cápsula del tiempo casi intacta de los orígenes del sistema solar.

Otro de los estudios se centra en el intenso color rojo de Arrokoth, que indica que contiene compuestos orgánicos, entre ellos metanol, un tipo de alcohol. “Su formación se debe al impacto de los rayos cósmicos y la radiación ultravioleta en compuestos orgánicos”, explica Silvia Protopapa, coinvestigadora de  New Horizons. No se ha encontrado hielo de agua —sí de metano— pero es posible que en el pasado lo hubiera. Una de las explicaciones para la presencia de metanol es que sea producto de la descomposición de hielo de agua y de metano por el impacto de la radiación. Sea como sea, señala Protopapa, la presencia de compuestos orgánicos no basta para la existencia de vida. Arrokoth es simplemente demasiado frío para que esta pueda surgir.

En estos momentos  New Horizons sigue cruzando el cinturón de Kuiper, donde ha observado más de 20 objetos desde 2015, explica Spencer. “Todos ellos los ha visto a una distancia de más de 10 millones de kilómetros, así que son apenas puntos de luz para sus cámaras. No obstante nos sirven para saber en qué sentido rotan, si tienen lunas y para entender mejor cómo son de comunes en esta región los objetos como Arrokoth. Seguiremos observando objetos como estos durante varios años hasta que dejemos el cinturón y nos acerquemos a la frontera del sistema solar, donde comienza el espacio interestelar. La nave tiene suficiente energía como para seguir funcionando durante la próxima década, así que esperamos aún muchos descubrimientos”. Resalta.

El geólogo planetario David Jewitt, de la Universidad de California, opina que deberían planearse nuevas misiones ya no para atravesar el cinturón de Kuiper, sino para quedarse en él explorando toda su variedad de cuerpos. En esta desconocida región del sistema solar puede esconderse un descubrimiento sin precedentes: el noveno planeta del sistema solar que los astrónomos buscan desde hace años y de cuya existencia solo hay pruebas indirectas, por sus posibles efectos gravitatorios en otros cuerpos. Hewitt cree que merece la pena invertir en misiones diseñadas para orbitar planetas enanos de esta región como Plutón o Eris, o incluso diseñar naves capaces de “saltar de uno a otro”, como hizo la sonda  Dawn, que viajó de Ceres a Vesta, dos cuerpos del cinturón de asteroides, que se extiende entre Marte y Júpiter. La energía solar es tan débil y las distancias entre cuerpos tan inmensas que probablemente sean necesarios motores nucleares, razona. “Tecnológicamente, probablemente podríamos hacerlo. Solo nos falta visión científica y compromiso político para que esta misión pueda hacerse realidad”, escribe.