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Investigadores japoneses predicen, bas谩ndose en simulaciones por ordenador, la probable existencia de un planeta similar a la Tierra en el lejano cintur贸n de Kuiper.
Hay muchas anomal铆as inexplicables en las 贸rbitas y la distribuci贸n de los objetos transneptunianos, peque帽os cuerpos celestes ubicados en los confines del sistema solar.
Ahora, bas谩ndose en simulaciones detalladas por computadora del sistema solar exterior temprano, cient铆ficos liderados desde la Universidad de Kindai predicen la posibilidad de que un planeta similar a la Tierra no descubierto m谩s all谩 de Neptuno orbita alrededor del Sol. Si esta predicci贸n se hiciera realidad, podr铆a revolucionar nuestra comprensi贸n de la historia del sistema solar, afirma la universidad en un comunicado.
Como su nombre indica, los objetos transneptunianos (TNO) son peque帽os cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol a una distancia promedio mayor que la 贸rbita de Neptuno. En particular, el lejano Cintur贸n de Kuiper, la regi贸n situada a m谩s de 7.500 millones de kil贸metros (o 50 unidades astron贸micas) del Sol, contiene muchos TNO.
Si bien estos objetos representan los restos de formaci贸n planetaria en el sistema solar exterior, sus 贸rbitas y distribuci贸n bien podr铆an revelar la presencia de planetas no descubiertos.
En un estudio publicado en The Astronomical Journal, el profesor asociado Patryk Sofia Lykawka de la Universidad de Kindai en Jap贸n y el profesor asociado Takashi Ito del Centro de Astrof铆sica Computacional del Observatorio Astron贸mico Nacional de Jap贸n (CfCA/NAOJ) abord贸 este rompecabezas.
Bas谩ndose en el an谩lisis te贸rico de las observaciones junto con simulaciones por computadora de 煤ltima generaci贸n, llegaron a la sorprendente conclusi贸n de que un planeta similar a la Tierra (un planeta entre 1,5 y 3 veces m谩s masivo que la Tierra) puede estar acechando en el distante Cintur贸n de Kuiper.
Los investigadores comenzaron analizando en detalle la estructura orbital del lejano Cintur贸n de Kuiper, que presenta varias anomal铆as inexplicables. Por ejemplo, existe una gran poblaci贸n de TNO desprendidos, cuyas 贸rbitas est谩n m谩s all谩 de la influencia gravitacional de Neptuno.
Adem谩s, hay un n煤mero significativo de TNO con 贸rbitas muy inclinadas junto con una poblaci贸n de "TNO extremos" cuyas 贸rbitas son extremadamente dif铆ciles de explicar con los modelos actuales para la formaci贸n del sistema solar y el Cintur贸n de Kuiper.
Bas谩ndose en estos an谩lisis, los investigadores teorizaron que otro planeta adem谩s de los cuatro gigantes (J煤piter, Saturno, Urano y Neptuno) debi贸 haber influido en la formaci贸n del cintur贸n de Kuiper. Para probar su hip贸tesis, llevaron a cabo una multitud de simulaciones por computadora utilizando las computadoras de investigaci贸n instaladas en el laboratorio de Lykawka y el grupo de PC de prop贸sito general en NAOJ, utilizando modelos del sistema solar primitivo que existi贸 hace unos 4.500 millones de a帽os.
Aqu铆, los investigadores consideraron las interacciones entre los cuatro planetas gigantes, un hipot茅tico planeta del Cintur贸n de Kuiper y un disco de peque帽os objetos que representan el distante Cintur贸n de Kuiper primordial. Despu茅s de completar cada simulaci贸n, las poblaciones resultantes de TNO despu茅s del lapso de 4.500 millones de a帽os se compararon con las recopiladas a partir de observaciones modernas para ver si alguno de los modelos explicaba las anomal铆as en el distante Cintur贸n de Kuiper.
Sorprendentemente, los mejores resultados de la simulaci贸n sugirieron que deber铆a haber un planeta no descubierto con una masa entre 1,5 y 3 veces la de la Tierra orbitando alrededor del Sol a distancias entre aproximadamente 200 y 500 (o incluso *200-800) unidades astron贸micas.
Gracias a su masa palpable y a una 贸rbita inclinada de unos 30掳, un planeta as铆 podr铆a haber generado un gran n煤mero de TNO desprendidos, los TNO muy inclinados, as铆 como los TNO extremos con 贸rbitas peculiares, en l铆nea con nuestras observaciones actuales.
They investigate a possible planet like Earth in the Kuiper belt
Japanese researchers predict, based on computer simulations, the probable existence of an Earth-like planet in the distant Kuiper belt. There are many unexplained anomalies in the orbits and distribution of trans-Neptunian objects, small celestial bodies located in the far reaches of the solar system.
Now, based on detailed computer simulations of the early outer solar system, scientists led from Kindai University predict the possibility that an undiscovered Earth-like planet beyond Neptune orbits the Sun. If this prediction came true, could revolutionize our understanding of the history of the solar system, the university says in a statement.
As their name suggests, trans-Neptunian objects (TNOs) are small celestial bodies that orbit the Sun at an average distance greater than the orbit of Neptune. In particular, the distant Kuiper Belt, the region more than 7.5 billion kilometers (or 50 astronomical units) from the Sun, contains many TNOs.
While these objects represent the remnants of planetary formation in the outer solar system, their orbits and distribution could well reveal the presence of undiscovered planets.
In a study published in The Astronomical Journal, Associate Professor Patryk Sofia Lykawka of Kindai University in Japan and Associate Professor Takashi Ito of the Center for Computational Astrophysics at the National Astronomical Observatory of Japan (CfCA/NAOJ) addressed this puzzle.
Based on theoretical analysis of observations along with state-of-the-art computer simulations, they came to the surprising conclusion that an Earth-like planet (a planet 1.5 to 3 times more massive than Earth) may be lurking in the distant Kuiper Belt.
The researchers began by analyzing in detail the orbital structure of the distant Kuiper Belt, which has several unexplained anomalies. For example, there is a large population of stray TNOs whose orbits are beyond the gravitational influence of Neptune.
Additionally, there are a significant number of TNOs with highly inclined orbits along with a population of "extreme TNOs" whose orbits are extremely difficult to explain with current models for the formation of the solar system and the Kuiper Belt.
Based on these analyses, the researchers theorized that another planet in addition to the four giants (Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune) must have influenced the formation of the Kuiper Belt. To test their hypothesis, they carried out a multitude of computer simulations using the research computers installed in Lykawka's laboratory and the general-purpose PC group at NAOJ, using models of the early solar system that existed about 4.5 billion years ago.
Here, the researchers considered the interactions between the four giant planets, a hypothetical Kuiper Belt planet, and a disk of small objects representing the distant primordial Kuiper Belt. After completing each simulation, the resulting TNO populations after the lapse of 4.5 billion years were compared to those gathered from modern observations to see if either model explained the anomalies in the distant Kuiper Belt.
Surprisingly, the best simulation results suggested that there should be an undiscovered planet with a mass between 1.5 and 3 times that of the Earth orbiting the Sun at distances between about 200 and 500 (or even *200-800) units. astronomical.
Thanks to its palpable mass and an inclined orbit of about 30掳, such a planet could have generated a large number of detached TNOs, highly inclined TNOs, as well as extreme TNOs with peculiar orbits, in line with our current observations.
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