Astronomers using the James Webb Space Telescope have discovered unexpected changes in the rings of Chariklo, a tiny body orbiting between Saturn and Uranus. Observations from October 2022 reveal that the inner ring has grown more opaque while the outer ring has faded, challenging long-held assumptions about the stability of ring systems around small solar system bodies.
El telescopio espacial James Webb ha revelado que los dos anillos de Chariklo, un diminuto cuerpo helado ubicado entre las órbitas de Saturno y Urano, están experimentando modificaciones notables en su opacidad en cuestión de pocos años. El hallazgo, publicado en la revista Science Advances, sacude las ideas previas sobre la estabilidad de los sistemas anulares en cuerpos menores del Sistema Solar.
Chariklo mide aproximadamente 250 kilómetros de diámetro y pertenece al grupo de los centauros, asteroides cuyas órbitas se sitúan entre los planetas gigantes. Aunque históricamente los anillos se consideraban una exclusividad de gigantes como Saturno o Júpiter, el descubrimiento de dos anillos densos alrededor de este pequeño cuerpo en 2013 reescribió los libros de astronomía. Ahora, las observaciones de alta precisión demuestran que estas estructuras invisibles a simple vista son mucho más dinámicas de lo que los científicos suponían.
Ocultación estelar y el papel de la misión Gaia en la precisión del James Webb
Debido a su reducido tamaño y a su enorme distancia —casi 17 veces la separación entre la Tierra y el Sol—, los anillos de Chariklo no pueden capturarse en fotografías directas, ni siquiera utilizando los telescopios terrestres más grandes o el propio observatorio espacial. Para superar este obstáculo, un equipo internacional liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) recurrió a una técnica indirecta conocida como ocultación estelar, que mide la caída en el brillo de una estrella lejana cuando el objeto cruza frente a ella.
El hito científico se concretó el 18 de octubre de 2022, cuando el telescopio espacial observó una de esas ocultaciones estelar predicha de antemano con la cámara de infrarrojo cercano NIRCam. Yücel Kilic, investigador posdoctoral en el IAA-CSIC y coautor del trabajo, explicó que la ejecución exitosa de la misión exigió una precisión milimétrica en múltiples frentes.
Achieving this required knowing with extraordinary precision the orbit of Chariklo, the position of the star, thanks to the European Space Agency’s Gaia mission, and the trajectory of JWST itself around the L2 Lagrange point, a region of space located about 1 million miles (1.
Yücel Kilic, Instituto de Astrofísica de Andalucía
Durante el evento, Chariklo viajaba a una velocidad relativa excepcionalmente baja frente al observatorio —unos 2,5 kilómetros por segundo—. Esa lentitud relativa permitió obtener un nivel de detalle sin precedentes al cruzar la luz estelar los anillos en dos ocasiones.
Cambios opuestos en el anillo interior y el anillo exterior de Chariklo
Al cruzar los datos actuales con los registros de la última década, los investigadores detectaron un comportamiento divergente en los dos anillos estrechos, denominados C1R y C2R. Mientras el anillo interior aumentó de manera sustancial su opacidad y bloqueó mayor cantidad de luz estelar, el anillo exterior registró un debilitamiento drástico.
Pablo Santos-Sanz, investigador del IAA-CSIC y líder del trabajo, detalló el contraste observado mediante un comunicado institucional.
Los científicos barajan distintas hipótesis para explicar estas transformaciones. Una posibilidad apunta a colisiones entre partículas que fragmentan cuerpos grandes en multitud de granos pequeños, aumentando el área superficial total sin requerir un incremento masivo de masa. Otra línea de análisis evalúa si las diferencias derivan del uso de distintos filtros infrarrojos o de la presencia de polvo muy fino, como partículas de silicato de pequeño tamaño.
Incertóres físicas y nuevas incógnitas sobre la evolución del Sistema Solar
La disminución del área efectiva de material en el anillo exterior se calculó en aproximadamente un 60 % respecto a mediciones previas de 2017. Sin embargo, los investigadores confirmaron que la desaparición de material en el exterior no basta por sí sola para explicar el masivo refuerzo detectado en el anillo interno, lo que apunta a dinámicas físicas todavía no descifradas.
Ante este escenario de inestabilidad imprevista, el equipo científico advierte que los modelos teóricos tradicionales sobre los cuerpos menores deben ser actualizados.
El misterio sobre las causas exactas continúa abierto, a la espera de nuevas observaciones que permitan esclarecer los mecanismos de retención de material en los anillos de cuerpos celestes diminutos.
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