Un pequeño mundo del Sistema Solar tiene anillos como Saturno y el James Webb descubre que crecen y desaparecen
Los anillos planetarios perdieron hace tiempo la exclusiva de los gigantes del Sistema Solar, y Chariklo se encargó de desmontar esa vieja frontera con mucha eficacia. Este cuerpo helado de unos 250 kilómetros de diámetro, situado entre Saturno y Urano, posee dos anillos descubiertos en 2013, la primera detección de estructuras de este tipo alrededor de un objeto pequeño. Aquello, sin duda, amplió el catálogo de mundos capaces de lucir anillos.
El James Webb detecta cambios en ambas estructuras
Un estudio internacional liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha comprobado ahora que ambos anillos han cambiado en apenas una década, según los resultados publicados en Science Advances. Las observaciones del telescopio espacial James Webb indican que C1R, el anillo interior, presenta mayor opacidad que en registros anteriores, mientras C2R, el exterior, ofrece una señal más débil. El resultado cuestiona la idea de que estas estructuras alrededor de cuerpos pequeños permanezcan estables durante periodos muy prolongados.
La dificultad para estudiar Chariklo aumenta porque sus anillos son demasiado estrechos y lejanos para obtener fotografías incluso con el James Webb o los mayores observatorios terrestres. El equipo recurrió por ello a una ocultación estelar, técnica basada en medir cómo disminuye la luz de una estrella cuando el cuerpo y sus anillos pasan por delante. Esas variaciones permiten calcular propiedades como el ancho y la opacidad de las estructuras.
La observación realizada el 18 de octubre de 2022 exigió predecir con gran precisión el recorrido de Chariklo, la posición de la estrella y la trayectoria del James Webb. Yücel Kilic, investigador del IAA-CSIC contratado en el programa Severo Ochoa, señaló que para conseguirla fue necesario conocer con enorme precisión esos tres movimientos. Los datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea ayudaron a fijar la posición estelar, mientras el telescopio se encontraba a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.
El desplazamiento relativo de Chariklo respecto al equipo, de 2,5 kilómetros por segundo, permitió registrar con gran resolución las breves caídas de brillo producidas durante la ocultación. Fue además la primera ocultación estelar predicha y planificada específicamente para el James Webb que pudo ejecutarse con éxito. El IAA-CSIC dirigió todas las fases del estudio con participación de investigadores de España, Brasil, Francia, Hungría y Estados Unidos.
Nuevas ocultaciones aclararán cómo evolucionan ambos anillos
Las diferencias observadas entre C1R y C2R todavía admiten varias explicaciones, porque los científicos carecen por ahora de una causa física definitiva para esa evolución. Pablo Santos-Sanz, investigador del IAA-CSIC y responsable del trabajo, vincula una posibilidad a cambios temporales del propio sistema, con choques entre partículas, redistribución de material, la forma irregular de Chariklo o la posible influencia de pequeñas lunas todavía no detectadas. El anillo interior podría estar acumulando partículas mientras el exterior perdería parte de su material.
Las condiciones de observación introducen otra posibilidad porque el James Webb empleó filtros infrarrojos, mientras campañas anteriores utilizaron luz del espectro óptico o infrarrojo cercano. Diferencias en el tamaño de las partículas pueden alterar la opacidad registrada según la longitud de onda utilizada, por lo que los autores contemplan que los cambios físicos y los efectos instrumentales intervengan a la vez. Santos-Sanz considera que los resultados obligan a revisar cómo se forman y evolucionan estos sistemas y qué mecanismos conservan su estabilidad.
Las próximas ocultaciones deberán determinar si ambos anillos atraviesan una evolución progresiva, alternan entre varios estados o muestran diferencias ligadas principalmente al método de observación empleado. El equipo propone continuar el seguimiento con el James Webb y grandes telescopios terrestres para comparar nuevas mediciones en los próximos años. Esa vigilancia permitirá establecer cuánto pueden durar los anillos alrededor de cuerpos pequeños y hasta qué punto Chariklo representa un sistema cambiante dentro del Sistema Solar.