Na ilustración, Cariclo e o seu sistema de aneis. O punto brillante na esquina superior dereita representa o Sol visto desde a distancia / L. Maquet, Observatorio de París
Ata hai pouco máis dunha década, os astrónomos estaban convencidos de que posuír aneis era un privilexio exclusivo dos planetas xigantes do noso Sistema Solar. Saturno, Xúpiter, Urano e Neptuno eran os únicos ’señores dos aneis’ coñecidos. Pero entón, en 2014, apareceu Cariclo, unha rocha de 250 km, metade asteroide, metade cometa, flotando moito máis alá da órbita de Saturno. E resulta que tiña dous aneis.
Este pequeno corpo é o maior dunha estraña familia de obxectos chamados ’centauros’, que vagan entre as órbitas de Xúpiter e Neptuno, e en 2014 sorprendeu ao mundo converterse no primeiro obxecto non planetario do Sistema Solar cun sistema de aneis propio.
Agora, e grazas ao potente ’ollo’ infravermello do telescopio espacial James Webb, a historia acaba de dar un novo e inesperado xiro: os aneis de Cariclo non son, como se cría, estruturas de xeo estáticas nin conxeladas no tempo, senón que están a cambiar, e ademais fano moi rápido.
O achado, liderado por científicos do Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) e que se acaba de publicar en Science Advances, supón un auténtico fito no noso coñecemento das fronteiras inexploradas do Sistema Solar.
Tratar de ver os aneis de Cariclo desde a Terra equivale a querer distinguir unha moeda dun euro a miles de quilómetros. Nin sequera o impoñente James Webb, co seu espello segmentado de 6,5 metros, é capaz de fotografalos directamente. Como ver entón algo tan pequeno a semellante distancia?
A solución pasa por un enxeñoso truco astronómico: a ocultación estelar. Consiste, sinxelamente, en esperar a que o obxecto pase por diante dunha estrela afastada, e tápea. O mesmo que cando pasamos a man por diante dunha lanterna nun cuarto ás escuras e proxectamos unha sombra, Cariclo oculta moi brevemente a luz da estrela de fondo. Estudando exactamente como diminúe e recupérase esa luz titilante, os astrónomos poden deducir que hai alí cunha resolución espacial asombrosa.
De modo que o 18 de outubro de 2022, James Webb apuntou cara a Cariclo no instante preciso en que iniciaba o seu ’baile’ fronte a unha estrela. «Ao comparar as observacións do JWST coas obtidas durante outras ocultacións estelares ao longo da última década -explica Pablo Santos-Sanz, investigador do IAA-CSIC e autor principal do estudo-, descubrimos cambios opostos nos dous aneis: mentres que o anel interno mostra unha opacidade significativamente maior, o externo presenta unha opacidade menor». Noutras palabras, en apenas uns anos, un anel volveuse máis denso e material, e o outro máis tenue.
Saber exactamente o instante en que se vai a producir este breve evento (a ocultación da estrela) e capturalo desde o espazo foi, en por si, unha auténtica proeza de cálculo e tecnoloxía. Yücel Kilic, investigador posdoctoral do IAA-CSIC e coautor do traballo, explica que «lograr isto requiriu coñecer cunha precisión extraordinaria a órbita de Cariclo, a posición da estrela (grazas á misión Gaia da ESA) e a propia traxectoria do JWST ao redor do punto de Lagrange L2», situado a 1,5 millóns de quilómetros da Terra.
Afortunadamente, a velocidade relativa entre o telescopio e Cariclo no momento do evento foi de tan só 2,5 quilómetros por segundo. Esta ’lentitude’ inusual xogou a favor dos científicos, dándolles o tempo de exposición perfecto para trazar un nivel de detalle sen precedentes da anatomía dos aros, bautizados no seu día de xeito provisional como Oiapoque e Chuí, en honra a dous ríos limítrofes do Brasil.
O achado orixinal, xestado en 2013 mediante unha ampla rede de telescopios terrestres, xa foi algo revolucionario. Como lembra José Luis Ortiz, veterano investigador do IAA-CSIC implicado desde o primeiro momento: «Estabamos moi nesgados pola idea de que os eventos breves de ocultación debésense a material que o propio Cariclo puidese estar a expulsar en chorros, como o fan cométalos, xa que este obxecto ten algunhas propiedades e ata a órbita parecida ás dos cometas».
Pero os datos revelaron unha arquitectura que ninguén esperaba. «Tras dar moitas voltas aos datos -prosegue Ortiz- deime conta de que estabamos a detectar material que se distribuía nunha elipse ao redor de Cariclo, formando un anel como o de Saturno. Nese momento todo empezou a aclararse e non só encaixaron todas as pezas do quebracabezas, senón que puidemos explicar outros fenómenos estraños que se observaran anos antes».
Fenómenos como a anomalía históricaque tivo lugar entre 1997 e 2008, cando o brillo xeral de Cariclo diminuíu drasticamente e sen explicación. René Duffard, outro da astrofísicos clave do IAA-CSIC, desvela agora o porqué: «Cremos que o xeo de auga non se atopa na superficie de Cariclo, senón no seu sistema de aneis. E cando non se detectou o xeo foi precisamente nun momento no que os aneis achábanse de canto, de forma que apenas se vían porque son moi finos». O mesmo que ocorre cos aneis de Saturno, os desta rocha están compostos dunha enorme proporción de auga xeada, pero nunha versión moito máis pequena. As súas anchuras respectivas son de 7 e 5 quilómetros, e están divididos por unha angosta zona escura que os separa.
O feito constatado de que os aneis de Cariclo sexan capaces de mutar desafia o dogma establecido de que estes sistemas en corpos menores son reliquias estables. Segundo Santos-Sanz, «os nosos resultados obrígannos a reformularnos como se forman, como evolucionan e que mecanismos manteñen a súa estabilidade. A capacidade de detectar estes cambios abre unha nova fiestra para comprender a evolución destes sistemas e, posiblemente, a doutros sistemas de aneis no Sistema Solar».
Pero, que é o que empuxa aos aneis para cambiar e que está a evitar que se disipen no baleiro sideral? A resposta, segundo os investigadores, podería estar oculta entre as sombras. «O mesmo que ten aneis -suxire Felipe Braga Ribas, investigador do Observatorio Nacional do Brasil-, é moi probable que Cariclo teña, polo menos, unha pequena lúa esperando ser descuberta». Estes ’satélites pastores’ confinarían o xeo actuando como ’gardiáns’ gravitacionais nos fríos confíns da nosa veciñanza. Cariclo, desde logo, demostrou que aínda é capaz de gardar segredos baixo o seu po xeado.
FONTE: José M. Nieves/abc.es/ciencia
