Los anillos que rodean a un extraño cuerpo pequeño que orbita entre Saturno y Urano parecen diferir notablemente de lo visto en observaciones previas, según nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST).
Los anillos rodean a Chariklo, que es un centauro, un tipo extraño de objeto que muestra características de asteroides y cometas. Chariklo tiene apenas unos 400 millas (250 kilómetros) de diámetro y forma parte de un gran grupo de objetos diminutos en el lejano sistema solar.
Los científicos descubrieron por primera vez los anillos de Chariklo en 2013 —lo que lo convirtió en el primer cuerpo del sistema solar de pequeño tamaño en hallarse con anillos— y los estudiaron de nuevo con telescopios desde la Tierra en 2014 y 2017. Cuando JWST volvió a mirar a Chariklo en 2022, una década trajo consigo muchos cambios, según un estudio publicado el 9 de septiembre en la revista Science Advances.
“Al comparar las observaciones de JWST con las obtenidas … durante la última década, descubrimos cambios opuestos en los dos anillos: mientras que el anillo interior muestra una opacidad significativamente mayor, el anillo exterior presenta una opacidad menor,” Pablo Santos-Sanz, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía y autor principal del estudio, afirmó en un comunicado.
Los investigadores no saben exactamente cómo ocurrieron los cambios, pero los autores del estudio ofrecieron tres posibles explicaciones. La primera es que JWST, con su alta resolución, pudo ver zonas más densas y zonas más dispersas de los anillos que las observaciones previas no mostraron. En segundo lugar, podrían haber ocurrido cambios en el material de los anillos o en los granos mismos. Por último, existe la posibilidad de que JWST descubriera “granos con propiedades ópticas dependientes de la longitud de onda”, lo que significaría que el telescopio detectó efectos en la composición y el tamaño de los granos que explican la variabilidad.
Santos-Sanz señaló que la investigación sugiere que cuerpos pequeños con anillos —incluso aquellos que orbitan lejos de las influencias gravitatorias de los planetas— pueden experimentar más cambios en sus sistemas de lo que los científicos pensaban. “Nuestros resultados nos obligan a replantear cómo se forman, cómo evolucionan y qué mecanismos mantienen su estabilidad”, afirmó.
Una observación teórica de seguimiento, tomada la próxima vez que Chariklo pase frente a una estrella, ayudaría a confirmar los nuevos resultados de JWST, añadieron los investigadores —especialmente la aparente disminución de la opacidad de uno de los anillos y el aumento de la opacidad del otro.
“Estas observaciones ayudarían a separar la evolución temporal de los efectos de dispersión dependientes de la longitud de onda, y a clarificar los procesos físicos que configuran los anillos de Chariklo,” indicaron los investigadores en el estudio.
Un hito de JWST
Las nuevas observaciones de Chariklo también marcan la primera vez que los científicos planearon una campaña de observación de JWST específicamente alrededor de una ocultación estelar —es decir, los investigadores sincronizaron la observación con precisión para cuando Chariklo pasó frente a una estrella distante desde el punto de vista del telescopio.
Todas las observaciones de los anillos de Chariklo, tanto en tierra como en el espacio, han utilizado ocultaciones estelares. Eso se debe a que los anillos son demasiado tenues para ser imagen directa, por lo que los astrónomos deben aprender más midiendo las caídas y los aumentos de brillo a medida que Chariklo pasa frente a la estrella de fondo. Los científicos usan un método similar para estudiar las atmósferas de exoplanetas con los instrumentos infrarrojos de JWST.
La velocidad de Chariklo con respecto a JWST era baja, de 1,5 millas por segundo (2,5 kilómetros por segundo), lo que permitió una imagen detallada de los anillos. Para cronometrar la ocultación, los investigadores utilizaron información de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea, que cartografía con precisión las ubicaciones y movimientos de más de 2 mil millones de estrellas, además de calcular la órbita de JWST en una ubicación aproximadamente a 930 000 millas (1,5 millones de kilómetros) de la Tierra, en la dirección opuesta al Sol. Según los investigadores, la planificación y ejecución de la misión requirió “precisión extrema.”
