No necesitas agujeros negros ni supernovas para maravillarte: una «roca» de 250 km con dos anillos es suficiente
No necesitamos explosiones estelares ni agujeros negros gigantescos para maravillarnos: Chariklo, un cuerpo pequeño de 250 kilómetros de diámetro, posee dos anillos delgados que, según descubrió el JWST, se desplazan en direcciones opuestas en el transcurso de tan solo unos pocos años.
Al observar el Universo, uno se encuentra a menudo con objetos o fenómenos asombrosos. Sus formas, colores y los mecanismos físicos que los originan despiertan asombro y admiración, incluso entre los científicos.
Sin embargo, la belleza no está necesariamente ligada a la intensidad o a la escala, como ocurre con los agujeros negros que contienen miles de millones de masas solares, las supernovas, las estrellas de neutrones o las colisiones cósmicas. La naturaleza puede sorprendernos incluso con una simple "roca".
Este es el caso de Cariclo, un pequeño cuerpo rocoso de nuestro Sistema Solar que mide apenas un par de cientos de kilómetros de diámetro. Lo que lo convierte en una pequeña joya maravillosa son los dos anillos extremadamente delgados que orbitan a su alrededor. Aunque no pueden compararse con los anillos de Saturno, este objeto es una maravilla de la naturaleza.
Además, el telescopio espacial James Webb descubrió recientemente que estos anillos no son estructuras permanentes; más bien, parecen cambiar en el transcurso de apenas unos años
Un cuerpo pequeño que no debería haber tenido anillos
Chariklo es un pequeño asteroide que orbita alrededor del Sol a una distancia de unos mil millones de kilómetros, situado entre las órbitas de Saturno y Urano. Existen muchos cuerpos rocosos pequeños de este tipo, conocidos colectivamente como "centauros". Pero Chariklo posee una característica única, descubierta de forma inesperada en 2013 durante una ocultación estelar.
En junio de 2013, se observó la ocultación de una estrella por parte de Chariklo utilizando un telescopio terrestre.
Imagínese la sorpresa y el asombro que experimentaron Braga-Ribas y su equipo de investigación cuando, al analizar los datos recopilados, descubrieron tres eventos de ocultación en lugar del único que esperaban: un evento más profundo, precedido y seguido por otros dos de menor intensidad.
La explicación fue extraordinaria: Cariclo poseía un sistema de dos anillos distintos.
Tal como se muestra en la figura inferior, la ocultación comienza con el tránsito del anillo más externo (denominado C2R), seguido inmediatamente por el tránsito del anillo más interno (denominado C1R). De ambos, el anillo interno es más ancho, lo que da lugar a una ocultación secundaria más profunda que la primera.
A continuación, tiene lugar el tránsito del propio cuerpo rocoso; al bloquear una mayor fracción de luz, este produce una ocultación aún más profunda. Finalmente, los anillos C1R y C2R transitan de forma sucesiva a medida que se desplazan fuera de la línea de visión.
Hasta entonces, los sistemas de anillos se conocían principalmente en torno a los cuatro planetas gigantes: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Chariklo demostró que no solo los planetas gigantes pueden albergar un sistema de anillos; incluso un cuerpo de apenas 250 kilómetros de diámetro puede retener uno.
El JWST espera a que una estrella pase por detrás de los anillos
Unos 9 años más tarde se observó una segunda ocultación estelar causada por Chariklo, esta vez utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST). El 18 de octubre de 2022, el JWST observó a Chariklo mientras pasaba por delante de la estrella Gaia DR3 6873519665992128512.
En esta ocasión, la estrella no fue ocultada por el asteroide en sí, sino únicamente por sus dos anillos. Por consiguiente, solo se observaron los eclipses secundarios producidos por ambos anillos (véase la figura más abajo).
Naturalmente, esta observación no fue accidental; había sido planificada específicamente para el telescopio espacial James Webb. La observación deparó una sorpresa: al comparar los resultados con datos anteriores, se reveló que la forma en que los anillos atenúan la luz había cambiado.
El anillo interior, C1R, se volvió aproximadamente un 50 % más opaco de lo que era en observaciones anteriores. Por el contrario, el anillo exterior, C2R, apareció mucho más tenue, con una opacidad que disminuyó cerca de un 60 % en comparación con 2017.
En otras palabras, mientras que un anillo parece haberse vuelto más denso, el otro parece haberse vuelto más tenue.
Un pequeño laboratorio de dinámica planetaria
Lejos de ser una versión en miniatura de los anillos de Saturno, el sistema de anillos de Chariklo resulta ser dinámico y estar en constante evolución.
¿Cuál podría ser la causa de este cambio en la opacidad?
Una posibilidad es que el anillo interior haya ganado material, o bien que las colisiones internas, que generan numerosos fragmentos pequeños, hayan aumentado el área superficial total, permitiéndole bloquear la luz estelar de manera más eficaz.
En el caso del anillo exterior, la disminución de la opacidad podría indicar una pérdida gradual o una redistribución de material.
No obstante, también es posible que esta variación no sea real, sino más bien un efecto instrumental. La explicación definitiva podría combinar una evolución temporal real con una dependencia de la longitud de onda a la que se realizan las observaciones.
Volviendo a las maravillas que el universo nos reserva: para descubrir algo nuevo y sorprendente no siempre es necesario observar el nacimiento de un agujero negro, la explosión de una supernova o una galaxia situada a miles de millones de años luz.
A veces, basta con esperar a que un pequeño cuerpo de 250 kilómetros de diámetro pase frente a una estrella para revelar la sorprendente existencia de un sistema de anillos.
Referencia de la noticia
F. Braga-Ribas et al.. (2014). A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo.