Descubierto un segundo plano de alineación del Sistema Solar

Un estudio de los movimientos de los cometas indica que el Sistema Solar tiene un segundo plano de alineación. La investigación analítica de las órbitas de los cometas de largo período muestra que el afelio de los cometas, el punto en el que están más alejados del Sol, tiende a caer cerca del conocido plano eclíptico donde residen los planetas o de una "eclíptica vacía" recién descubierta. Esto tiene importantes implicaciones para los modelos de cómo se formaron originalmente los cometas en el Sistema Solar.

En el Sistema Solar, los planetas y la mayoría de los demás cuerpos se mueven aproximadamente en el mismo plano orbital, conocido como eclíptica, pero hay excepciones como los cometas. Los cometas, especialmente los de largo período que tardan decenas de miles de años en completar cada órbita, no están confinados a la zona cercana a la eclíptica; se les ve ir y venir en varias direcciones.

Los modelos de formación del Sistema Solar sugieren que incluso los cometas de largo período se formaron originalmente cerca de la eclíptica y se dispersaron más tarde en las órbitas observadas hoy en día a través de interacciones gravitatorias, más notablemente con los planetas gigantes gaseosos. Pero incluso con la dispersión planetaria, el afelio del cometa, el punto donde está más lejos del Sol, debería permanecer cerca de la eclíptica. Se necesitan otras fuerzas externas para explicar la distribución observada. El Sistema Solar no existe de forma aislada; el campo gravitatorio de la Vía Láctea, en el que reside el Sistema Solar, también ejerce una pequeña pero no despreciable influencia. Arika Higuchi, profesora adjunta de la Universidad de Salud Ocupacional y Ambiental de Japón y anteriormente miembro del Proyecto RISE de NAOJ, estudió los efectos de la gravedad galáctica en cometas de largo período mediante la investigación analítica de las ecuaciones que rigen el movimiento orbital. Demostró que cuando se tiene en cuenta la gravedad galáctica, el afelio de los cometas de largo período tiende a acumularse alrededor de dos planos. Primero en la conocida eclíptica, pero también en una segunda "eclíptica vacía". La eclíptica está inclinada con respecto al disco de la Vía Láctea en unos 60 grados. La eclíptica vacía también tiene una inclinación de 60 grados, pero en dirección opuesta. Higuchi la llama la "eclíptica vacía" basándose en la nomenclatura matemática y porque inicialmente no contenía ningún objeto, solo más tarde se pobló con cometas dispersos.

Las líneas convergentes representan las trayectorias de los cometas. El plano de la eclíptica se muestra en amarillo y la eclíptica vacía se muestra en azul. La cuadrícula de fondo representa el plano del disco galáctico. (Foto: NAOJ)

Higuchi confirmó sus predicciones cruzándolas con cálculos numéricos realizados en parte en el PC Cluster del Centro de Astrofísica Computacional de la NAOJ. Comparando los resultados analíticos y computacionales con los datos de los cometas de largo período listados en la Base de Datos de Cuerpos Menores de la NASA, mostró que la distribución tiene dos picos, cerca de la eclíptica y de la eclíptica vacía, como se predijo. Esto es una fuerte indicación de que los modelos de formación son correctos y que los cometas de largo período se formaron en la eclíptica. Sin embargo, Higuchi advierte: "Los picos agudos no están exactamente en los planos de la eclíptica o la eclíptica vacía, sino cerca de ellos". Una investigación de la distribución de los cuerpos menores observados tiene que incluir muchos factores. El examen detallado de la distribución de los cometas de largo período será nuestro trabajo futuro. El proyecto de estudio de todo el cielo conocido como Legacy Survey of Space and Time (LSST) proporcionará información valiosa para este estudio". (Fuente: NCYT Amazings)