Utilizando sofisticadas simulaciones y observaciones por computadora, un equipo dirigido por investigadores del Earth-Life Science Institute ELSI en el Instituto de Tecnología de Tokio ha demostrado cómo pueden haberse formado los llamados Objetos transneptunianos o TNO.que incluyen el planeta enano Plutón, son un grupo de pequeños cuerpos helados y rocosos, más pequeños que los planetas pero más grandes que los cometas, que orbitan el Sistema Solar más allá del planeta Neptuno. Los TNO probablemente se formaron al mismo tiempo que el Sistema Solar, ycomprender su origen podría proporcionar pistas importantes sobre cómo se originó todo el Sistema Solar.
Al igual que muchos cuerpos del sistema solar, incluida la Tierra, los TNO a menudo tienen sus propios satélites, que probablemente se formaron al principio de colisiones entre los bloques de construcción del Sistema Solar. Comprender el origen de los TNO junto con sus satélites puede ayudar a comprender el origen yevolución temprana de todo el Sistema Solar. Las propiedades de los TNO y sus satélites, por ejemplo, sus propiedades orbitales, composición y tasas de rotación, proporcionan una serie de pistas para comprender su formación. Estas propiedades pueden reflejar su formación e historia de colisión,que a su vez puede estar relacionado con la forma en que las órbitas de los planetas gigantes Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano cambiaron con el tiempo desde que se formó el Sistema Solar.
La nave espacial New Horizons voló por Plutón, el TNO más famoso, en 2015. Desde entonces, Plutón y su satélite Charon han atraído mucha atención de los científicos planetarios, y se han encontrado muchos satélites pequeños nuevos alrededor de otros TNO grandes.De hecho, ahora se sabe que todos los TNO conocidos de más de 1000 km de diámetro tienen sistemas satelitales. Curiosamente, el rango de relación de masa estimada de estos satélites a sus sistemas host varía de 1/10 a 1/1000, que abarca la Luna aRelación de masa de la Tierra ~ 1/80. Esto puede ser significativo porque se cree que la Luna y Caronte de la Tierra se formaron a partir de un impactador gigante.
Para estudiar la formación y evolución de los sistemas satelitales TNO, el equipo de investigación realizó más de 400 simulaciones de impacto gigantes y cálculos de evolución de las mareas. "Esto es realmente un trabajo duro", dice el autor principal del estudio, el profesor Hidenori Genda de Earth-LifeScience Institute ELSI en el Instituto de Tecnología de Tokio. Otros miembros del equipo de Tokyo Tech incluyeron a Sota Arakawa y Ryuki Hyodo.
El estudio de Tokyo Tech descubrió que el tamaño y la órbita de los sistemas satelitales de los grandes TNO se explican mejor si se formaron a partir de los impactos de los progenitores fundidos. También descubrieron que los TNO que son lo suficientemente grandes pueden retener el calor interno y permanecer fundidos durante un lapso de tiempode solo unos pocos millones de años, especialmente si su fuente de calor interna es isótopos radiactivos de corta duración como el Aluminio-26, que también ha estado implicado en el calentamiento interno de los cuerpos primarios de meteoritos, ya que estos progenitores tendrían que tener un altoEl contenido de radionucleidos de corta duración para fundirse, estos resultados sugieren que los sistemas de satélite TNO se formaron antes de la migración hacia el exterior de los planetas exteriores, incluido Neptuno, o en los primeros ~ 700 millones de años de historia del Sistema Solar.
Las teorías previas de formación de planetas habían sugerido que el crecimiento de TNO tomó mucho más tiempo que la vida útil de los radionucleidos de corta vida, y por lo tanto, los TNO no deben haberse fundido cuando se formaron. Sin embargo, estos científicos descubrieron que la rápida formación de TNO es consistente con los recientesLa formación rápida de TNO grandes es consistente con estudios recientes de formación de planetas, sin embargo, otros análisis sugieren que los cometas se formaron mucho después de que la mayoría de los radionucleidos de vida corta se hubiesen deteriorado.Los autores señalan que todavía queda mucho trabajo por hacer para producir un modelo unificado para el origen de los cuerpos planetarios del Sistema Solar.
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Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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