El Cinturón de Kuiper es una formación de miles de cuerpos celestes que orbitan alrededor del sol, su descubrimiento ha permitido conocer un poco más sobre el origen del sistema solar. En este artículo podrás descubrir todo sobre el cinturón de Kuiper, te invitamos a realizar su lectura con información muy interesante y de fácil comprensión.
Indice De Contenidos
Características del Cinturón de Kuiper
El cinturón de Kuiper es una estructura en forma de anillo que se ubica entorno a una estrella, la cual está constituida por gas, polvo, objetos de hielo y objetos rocosos, es lo que se conoce en términos de astronomía como un disco circunestelar, que en este caso orbita alrededor del Sol, a una distancia entre 30 y 50 unidades astronómicas (UA).
Es llamado de esa manera en honor a Gerard Kuiper, un astrónomo neerlandés que se nacionalizó estadounidense, fue él quien predijo la existencia del cinturón en el año 1951, cuando en realidad las primeras observaciones del cinturón de Kuiper se lograron realizar en el año 1992. Fue descubierto por un equipo de astrónomos de la Universidad de Hawai, siendo el cinturón de Kuiper el primero identificado en su tipo, conformado por objetos helados, rocas, polvo y más.
Es importante indicar que el cinturón de Kuiper es también llamado cinturón de Edgeworth, cinturón de Edgeworth-Kuiper o cinturón Transneptuniano-CT. Consideramos relevante aclarar la terminología utilizada para referirse a él, para que de esta manera no se generen confusiones. También existen astrónomos que se refieren a él como cinturón de Leonard-Edgeworth-Kuiper.
En este mismo orden de ideas, existen controversias acerca de referirse al cinturón de Kuiper solo como un objeto transneptuniano, debido a que es un nombre muy general que puede englobar otros objetos que existen en el sistema solar de similar característica. Creemos que para evitar el uso de muchos nombre personales o determinantes que pueden ser muy generales, un punto intermedio que cumple con la identificación del cinturón es nombrarlo Cinturón de Kuiper y de esta manera lo llamaremos durante el resto del artículo.
El cinturón de Kuiper pertenece al grupo de los llamados objetos transneptunianos que en sus siglas en inglés reconoceremos en la literatura como los TNO, (TNO: Transneptunian Objects). Los objetos que han sido identificados como pertenecientes al cinturón de Kuiper han presentado tamaños que oscilan entre los 100 y 1.000 kilómetros de diámetro, además de diferir en sus composiciones; se presume que de este cinturón pueden estar siendo originados los cometas de corto período que podemos avistar en oportunidades en el cielo.
El cinturón de Kuiper, se caracteriza por estar compuesto tanto por cuerpos de hielo como por planetas pequeños, su forma es una elipse plana y se ubica como indicamos al principio, entre 30 y 50 unidades astronómicas, recordemos que las unidades astronómicas corresponden a la distancia media que existe entre la Tierra y el Sol, es decir, que se ubica entre 4.500 millones a 7.400 millones de kilómetros.
Los astrónomos que estudian este cinturón presumen que se encuentra constituido por miles de cuerpos, que varían en tamaño y que pueden tener un promedio de más de un centenar de kilómetros de diámetro, girando alrededor del Sol.
Adicionalmente se presume que son billones de cuerpos de menor tamaño, similares a cometas y también se indica que está compuesto por una variedad de planetas enanos. Las observaciones del cinturón de Kuiper demuestran que la zona de mayor concentración de objetos se encuentra ubicada a una distancia de entre 42 y 48 unidades astronómicas.
Aseguran también que los cuerpos celestes que forman parte de cinturón de Kuiper son rocas de hielo, las cuales están conformadas por agua, amonio y metano, que se mantienen a una temperatura de -240 ºC. Es con el descubrimiento del cinturón de Kuiper, que Plutón dejó de ser clasificado como un planeta y pasó a ser clasificado como un planeta enano o Plutoides, porque es uno de los objetos que se encuentra en la nube del cinturón de Kuiper, al igual que Eris y cientos de otros “Objetos Trans-Neptunianos” (OTN).
Hay opiniones de algunos astrónomos que consideran entonces que Tritón, Plutón y Caronte son objetos del cinturón de Kuiper y simplemente pueden ser distinguidos porque tienen un tamaño excepcional. Su tamaño, composición y dinámica óribital de cada uno de ellos es de constante estudio por parte de los cientificos, debido a que existen controversias entre los equipos de astrónomos.
El Cinturón de Kuiper se extiende desde la órbita de Neptuno hasta 3.000 millones de kilómetros más allá, así como se encuentran los Asteroides en el espacio entre las órbitas de Marte y Júpiter, de esa misma forma se encuentra el cinturón de Kuiper, con la diferencia de que este último es al menos veinte veces más grande y con una masa que puede llegar a ser doscientas veces más grande.
Podemos resumir en referencia a las características del cinturón de Kuiper que es una región del espacio conformada por cuerpos helados y rocas que son mucho más pequeños que la Tierra. Se encuentra orbitando alrededor del Sol y tiene una forma elíptica que se extiende más allá de Neptuno.
Los llamados cometas de período corto, provienen del cinturón de Kuiper y se llaman así porque solo les toma 200 años orbitar alrededor del Sol, mientras que a los llamados cometas de período largo, les lleva más de 200 años realizar el mismo recorrido.
Se estima que pueden haber cientos de miles de cuerpos de hielo con un diámetro mayor a 100 kilómetros y más de un billón de cometas en el Cinturón de Kuiper. Además se conoce que los llamados planetas enanos que se encuentran dentro del Cinturón, tienen atmósferas delgadas y algunos de ellos tienen Luna, pero el cinturón de Kuiper carece de Luna porque es una región que forman parte del espacio y tampoco tiene anillos.
Sus objetos
Los objetos que pertenecen al cinturón de Kuiper son llamados Kuiper Belt Objects y son reconocidos por sus siglas en inglés como los KBO. Sin embargo, los cuerpos u objetos que van siendo reconocidos están sujetos siempre a controversias entre los grupos de científicos que realizan los análisis de la información, siendo en oportunidades cuestionados los objetos identificados.
En oportunidades cuando se logra un avistamiento nuevo, son reportados sin corroborar todos los detalles y características del mismo y es allí donde se pueden cometer errores al indicar que son objetos KBO, es por ello, que los equipos de astrónomos se respaldan para verificar la información.
Algunos de los fundamentos esgrimidos para disentir de los objetos identificados, es que se encuentran demasiado alejados o se presume que pertenecen a otra nube, es por ello que son cuidadosamente reportados por los equipos de astrónomos.
En el año 2005 el avistamiento de KBO fue verdaderamente productivo para los astrónomos, ya que se reportaron tres nuevos objetos, los cuales fueron identificados con los nombres de Eris, Makemake y Haumea, siendo Eris el KBO de mayor tamaño.
Sin embargo, se confirmó a través de la sonda de la NASA New Horizonts que Eris sigue siendo más pequeño que Plutón, existe aún la controversia de clasificarlo como un objeto del cinturón de Kuiper. La razón de la duda se basa en que la distancia a la que se ubica Eris es de 67 unidades astronómicas y recordemos que la extensión de Kuiper tiene un máximo determinado de 50 unidades astronómicas.
No obstante, pudiendo ser considerado un objeto expulsado de manera dispersa del cinturón, puede tomarse como un objeto que perteneció al cinturón de Kuiper, esta puede ser un buen fundamento para explicar la ubicación de Eris.
La clasificación de los objetos del cinturón de Kuiper como podemos ver, es complicada y en oportunidades poco clara, debido a que las observaciones ofrecen pocos datos sobre la composición, tamaño y superficie de los objetos identificados.
Origen
No podemos hablar del origen del cinturon de Kuiper sin conocer los antecedentes que surgieron por inferencias e hipótesis generadas en años anteriores al descubrimiento del cinturón de Kuiper y que de alguna manera fueron los que marcaron el camino de los estudios subsiguientes. El astrónomo Kenneth Edgeworth fue uno de los primeros en predecir que los cometas y grandes cuerpos celestes existían más allá de Neptuno, esta aseveración la realizó en el año 1943.
Luego Jon Oort fue el primero en presumir que los cometas que lográbamos ver en la atmósfera del planeta Tierra, provenían de los márgenes del sistema solar, esto fue en el año 1950, posteriormente fue descubierta una nube y en su honor fue nombrada como la nube de Oort.
Un año después de la propuesta de Oort, Gerard Kuiper, predijo la existencia de una zona llena de cuerpos de hielo más allá de Neptuno, que en el año 1992 fue descubierta y reconocida como el cinturón de Kuiper.
Existen muchas preguntas entorno al descubrimiento y origen del cinturón de Kuiper, que aún en la actualidad siguen siendo una incógnita, no obstante, se presume que este cinturón incluye los restos que quedaron del proceso de formación temprana del Sistema Solar.
Los científicos esperan ansiosos la culminación del telescopio Pan-STARRS, el cual está siendo desarrollado por el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai, con el que se tiene previsto obtener imágenes de manera continua, lo que permitiría descubrir muchos KBO, que posibiliten seguir conociendo el sistema del cinturón de una manera integral.
Mientras este momento tan esperado llega, los científicos realizan simulaciones a través de programas desarrollados que permiten crear interacciones gravitatorias, las cuales les ayudan a determinar el período de formación del sistema solar.
Este tipo de análisis hasta los momentos les ha permitido inferir que los objetos del cinturón de Kuiper pudieron haberse creado hacia el interior del sistema solar y posteriormente haber sido desplazados hasta las posiciones en las que se encuentran actualmente.
Otra de las inferencias por demás interesantes que se han realizado en referencia al origen del cinturón de Kuiper es que las distancias que se han determinado de los planetas conocidos con respecto al Sol, permiten identificar un espacio vacío entre Marte y Júpiter, lo que cabe suponer que allí existía un planeta.
Pero el origen de esta inferencia proviene del siglo XVIII, cuando el astrónomo alemán Johann D. Titius con base en unos cálculos totalmente empíricos, propone la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter. Años más tarde el astrónomo Johann E. Bode crea la ley conocida como Ti-tius-Bode, la cual hace referencia a las distancias entre los planetas del sistema solar, utilizando para su creación los cálculos de Titius.
Cuando se utiliza la expresión creada por Bode para el cálculo de las distancias de los planetas se empieza a establecer la ubicación de cada uno de los planetas reconocidos para la fecha, siendo Mercurio el más cercano al Sol, luego Venus y así sucesivamente.
Concentrados los científicos en la búsqueda del planeta ausente a una distancia de 2,8 entre Marte y Júpiter, se llegó al descubrimiento a principios del siglo XIX de un cuerpo celeste al cual nombraron Ceres, el mismo se encontraba en un cinturón de asteroides.
Un año después Henrich W. M. Olbers descubre un segundo cuerpo al cual llamaron Pallas, luego en 1804, él mismo divisó a Vesta. Con estos descubrimientos surge la inquietud de pensar que estos cuerpos rocosos pudieran ser fragmentos de un planeta mayor que por colisión se fracturó en pedazos más pequeños. Surge entonces la propuesta de llamar a estos planetas menores Asteroides, planteada por el descubridor de Urano, Sir William Herschel.
A finales del siglo XX se lanza al espacio la sonda espacial IRAS, uno de los primeros observatorios de longitud de onda infrarroja, el cual permitió identificar bandas de polvo en el interior del Cinturón de Asteroides. Las órbitas que describen la mayoría de los cuerpos celestes del cinturón se encuentran confinadas en las órbitas de Marte y Júpiter, mientras que otras se acercan a la Tierra, impactan contra ella en algunas ocasiones.
Con los descubrimientos de Ceres, Pallas, Vesta y los millones de fragmentos con tamaños nada despreciables que superan los 30 Kilómetros de diámetro, debemos por supuesto suponer que el tamaño del cinturón es de millones de kilómetros.
Pero surge entonces la pregunta de ¿Qué los mantiene unidos en una misma órbita?, los científicos fundamentaron la explicación en la acción gravitatoria de uno de los planetas más grandes del Sistema Solar, Júpiter.
Existe en referencia un universo igual de hipótesis para explicar el mantenimiento y cohesión de las órbitas que se presentan en los cuerpos asteroidales, con espacios que se encuentran huecos. Por ello se ha propuesto hablar de familias de Asteroides, con base en sus órbitas y resonancias planetarias. También hay una clasificación que se fundamenta en su origen y composición química.
Como podemos ver, es realmente un tema profundo y aún falta mucho por descubrir y probar, podemos identificar que se está trabajando sobre supuestos lógicos, que le permiten a la humanidad tener idea sobre bases sólidas del origen no solo del cinturón de Kuiper, sino del mismo sistema solar. Es por ello, que podemos resumir que cuando se formó el sistema solar, hubo una cantidad de gases y rocas que se unieron para formar los planetas.
El resto de los fragmentos que no conformaron los planetas quedaron libres en el espacio, lo cuales evitando la fuerza de la gravedad de los grandes planetas, crearon una órbita lejana alrededor del Sol, formando de esta manera el cinturón de Kuiper.
Exploración
En cuanto a la exploración del cinturón de Kuiper, en la actualidad se están desarrollando una cantidad de programas astronómicos que permitan su estudio y por supuesto la búsqueda de KBO. En elaboración se encuentran como ya mencionamos anteriormente, la sonda espacial que está siendo desarrollada por el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai, el telescopio Pan-STARRS.
Sin embargo, desde el año 2006 se está recibiendo información de la sonda espacial New Horizons, que fue la primera misión enviada al espacio, para el estudio específicamente del cinturón de Kuiper, hasta hace solo 4 años se logró alcanzar la menor distancia con Plutón, estamos hablando de nueve años de espera, por parte del equipo que realiza el seguimiento de este proyecto espacial.
Se continúa en observación y siguiendo la trayectoria para que cuando supere Plutón, se pueda obtener información de algunos de los KBO identificados, sin tener para la fecha la especificidad de cuáles serán los KBO a estudiar.
Como podemos imaginar, son años y mucha tecnología que nos separan del conocimiento de este cuerpo astronómico. Adicionalmente a ello, los KBO que pueden ser analizados deben tener ciertas características que así lo permitan, como por ejemplo: su color debe contrastar con el rojo de Plutón, su tamaño debe ser mayor de 40 kilómetros de diámetro, entre otras.
La exploración del cinturón de Kuiper es de suma importancia para la humanidad, ya que nos acerca de maneras inimaginables a conocer cómo en realidad se originó nuestro sistema solar. Además en conocimiento que de él provienen la mayoría de los meteoros que orbitan cerca de la Tierra, conocer su comportamiento nos puede ayudar a predecir la probabilidad de riesgo, considerando que tiene 200 millones de pequeños cuerpos helados susceptibles de convertirse en cometas.
Asimismo podremos conocer cómo pueden influir los planetas en el comportamiento de las posibles perturbaciones gravitacionales que pueden modificar la órbita de alguno de estos cuerpos que conforman el cinturón de Kuiper y hacerlo cambiar su trayectoria, lo cual también es de suma importancia.
Algunas de la inferencias que han surgido de los estudios exploratorios del cinturón de Kuiper hacen pensar que el agua que hay en algunos de los planetas, incluyendo el nuestro, puede haber sido originada por el derretimiento de algún cuerpo helado del cinturón de Kuiper hace unos cuantos millones de años. Falta mucho por conocer y comprobarse en referencia a esta hipótesis.
El acantilado de Kuiper
Es posible que al leer este título imaginemos un lugar con vacío infinito, pues no se encuentra tan lejos de la realidad, ya que se conoce con el nombre del acantilado de Kuiper a la parte más alejada del cinturón de Kuiper, así lo definen los astrónomos.
Sin embargo esta es una de la incógnitas más grandes que se tienen, pero ¿de dónde surge la necesidad de crear un nombre para algo desconocido?, pues se fundamenta en el hecho de que el número de objetos que conforman al cinturón de Kuiper disminuye de manera sorprendente y es por ello que a este fenómeno sin explicación lo llaman acantilado.
Los astrónomos establecen de manera teórica que esta zona se encuentra ubicada en la parte más externa del sistema solar, es decir, más allá de la órbita de Neptuno. Debemos saber que esta es una zona aún inexplorada, por lo que es un gran misterio. Lo asemejan a un acantilado, porque justo en la zona aproximada a las 50 unidades astronómicas en referencia al Sol, el cinturón de Kuiper desaparece de manera abrupta.
Cuando se realizan las simulaciones con las que se ha logrado entender y predecir el comportamiento del cinturón de Kuiper, las cuales han resultado lógicas, en este caso es todo lo contrario. Los modelos teóricos predicen un incremento de cuerpos helados, cuando en realidad se produce una disminución, la cual es abrupta y no progresiva, es por ello lógico imaginar un vacío sin fin, y de allí se deriva su nombre.
Ahora debemos preguntarnos ¿cómo puede ser esto posible?, ¿cuál es la razón para que desaparezcan de manera tan abrupta los cuerpos que conforman el cinturón?, pues como debemos imaginar, existen algunas hipótesis en referencia al tema. Una plantea la existencia de un posible planeta del tamaño de la Tierra o de Marte cuya fuerza gravitacional ha generado la existencia de este acantilado.
Los astrónomos que apoyan esta hipótesis, se fundamentan en las simulaciones que dan por hecho un planeta más pequeño que la Tierra, que colisionó con los cuerpos helados del cinturón de Kuiper y creó el acantilado.
Otra hipótesis es que simplemente el cinturón de Kuiper no termina de manera abrupta, sino que el tamaño de las partículas se va reduciendo al punto que no nos permite observarlas. Con base en lo desconocido y en que el famoso planeta X, sigue siendo un misterio, hay muchos astrónomos que apoyan esta última propuesta.
Como podemos ver es un tema definitivamente en desarrollo, ya que los estudios, descubrimientos y confirmaciones de las hipótesis realizadas sobre el cinturón de Kuiper, se encuentran en constante estudio y pueden cambiar en cualquier momento.
Si este artículo ha sido de su agrado y desea continuar conociendo sobre este apasionante tema del universo, lo invitamos a la lectura de los siguientes enlaces:
