El descubrimiento de Plutón
Hace casi ochenta años, un astrónomo que trabajaba en el Observatorio Lowell, en Estados Unidos, hizo un descubrimiento que acabaría iniciando un cambio drástico en la forma de ver nuestro Sistema Solar. El joven astrónomo era Clyde Tombaugh, un asistente de observación que trabajaba en el observatorio que hizo famoso el gran astrónomo Percival Lowell. Tombaugh continuaba la búsqueda de un esquivo planeta -el planeta X- que Lowell había creído (erróneamente) responsable de perturbar las órbitas de Urano y Neptuno.
Al cabo de un año, tras pasar numerosas noches en el telescopio exponiendo placas fotográficas y meses escudriñándolas tediosamente en busca de señales de un planeta, Tombaugh vio lo que buscaba. Hacia las cuatro de la tarde del 18 de febrero de 1930, Tombaugh comenzó a comparar dos placas tomadas en enero de ese año que mostraban una región en la constelación de Géminis. Al pasar de una placa a la otra, tratando de ver si algo se movía ligeramente entre las dos (el signo revelador del planeta que estaba buscando), vio algo. En una parte del encuadre, un pequeño objeto revoloteó unos milímetros mientras cambiaba entre las dos placas. ¡Tombaugh había encontrado su nuevo planeta! (Stern & Mitton, 2005)
El cambiante paisaje del Sistema Solar
El objeto que Tombaugh había descubierto fue bautizado como Plutón, nombre adoptado oficialmente por la Sociedad Astronómica Americana, la Real Sociedad Astronómica del Reino Unido y la UAI. Se trata de un mundo gélido, a miles de millones de kilómetros de la Tierra, y 30 veces menos masivo que el planeta más pequeño conocido entonces, Mercurio. Pero Plutón no estaba solo. Se descubrió que tenía cinco satélites. El mayor, Caronte, se descubrió en 1978. Los cuatro más pequeños fueron descubiertos con el telescopio espacial Hubble en 2005, 2011 y 2012 y bautizados oficialmente como Nix, Hydra, a principios de 2006 (leer más) , Kerberos y Estigia en 2013 (leer más) por la UAI.
La visión del paisaje de nuestro Sistema Solar comenzó a cambiar el 30 de agosto de 1992 con el descubrimiento por parte de David Jewitt y Jane Luu, de la Universidad de Hawái, del primero de los más de 1.000 objetos ahora conocidos que orbitan más allá de Neptuno, en lo que suele denominarse región transneptuniana. En general, estos cuerpos se denominan simplemente Objetos Transneptunianos (TNO).
Con el descubrimiento de tantos Objetos Transneptunianos, parecía inevitable que se encontraran uno o más que rivalizaran con Plutón en tamaño. La noche del 21 de octubre de 2003, Mike Brown, del Caltech, Chad Trujillo, del Observatorio Gemini, y David Rabinowitz, de la Universidad de Yale, utilizaron un telescopio y una cámara en el Observatorio Palomar, en Estados Unidos, para buscar en los límites del Sistema Solar. Aquella noche tomaron imágenes de una región del cielo que mostraba un objeto que se movía con respecto a las estrellas del fondo. Un análisis posterior demostró que habían descubierto otro mundo frío, de unos 2.500 km de diámetro, que orbitaba alrededor del Sol. Las observaciones posteriores mostraron que el nuevo objeto, inicialmente denominado 2003 UB313 según el protocolo de la Unión Astronómica Internacional sobre la designación inicial de tales objetos, era más masivo que Plutón y que también tenía un satélite (leer más). Con un objeto más grande y masivo que Plutón más allá de Neptuno y con el descubrimiento de cada vez más objetos transneptunianos, los astrónomos empezaron a preguntarse: «¿Qué es un planeta?»
Una nueva clase de objetos y cómo definir un planeta
La IAU ha sido responsable de la denominación y nomenclatura de los cuerpos planetarios y sus satélites desde principios del siglo XX. Como explica el profesor Ron Ekers, ex presidente de la UAI:
Estas decisiones y recomendaciones no son ejecutables por ninguna ley nacional o internacional, sino que establecen convenciones que pretenden ayudar a nuestra comprensión de los objetos y procesos astronómicos. Por lo tanto, las recomendaciones de la IAU deben basarse en hechos científicos bien establecidos y contar con un amplio consenso en la comunidad en cuestión. (lea el artículo completo en la página 16 del Periódico de la Asamblea General de la IAU)
La IAU decidió crear un comité para recoger las opiniones de un amplio abanico de intereses científicos, con aportaciones de astrónomos profesionales, científicos planetarios, historiadores, editores de ciencia, escritores y educadores. Así, se formó el Comité de Definición de Planetas del Comité Ejecutivo de la UAI, que rápidamente comenzó a preparar un proyecto de resolución para presentarlo a los miembros de la UAI. Tras la reunión final de París, el proyecto de resolución quedó terminado. El profesor Owen Gingerich, presidente del Comité de Definición de Planetas de la UAI, describe un aspecto crucial de la resolución: «Desde el punto de vista científico, queríamos evitar cortes arbitrarios basados simplemente en distancias, períodos, magnitudes u objetos vecinos». (lea más en el Diario de la AG de la IAU, a partir de la página 16 del PDF)
La resolución final
El primer borrador de la propuesta de definición de planeta fue debatido enérgicamente por los astrónomos en la Asamblea General de la IAU de 2006 en Praga y una nueva versión fue tomando forma. Esta nueva versión era más aceptable para la mayoría y se sometió a votación de los miembros de la UAI en la ceremonia de clausura del 24 de agosto de 2006. Al final de la Asamblea General de Praga, sus miembros votaron que la resolución B5 sobre la definición de planeta en el Sistema Solar sería la siguiente:
Un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido de modo que adopte una forma de equilibrio hidrostático (casi redonda), y (c) ha despejado la vecindad alrededor de su órbita.
(leer más)
Los planetas enanos, los plutoides y el Sistema Solar en la actualidad
La resolución de la IAU significa que el Sistema Solar consta oficialmente de ocho planetas Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. También se decidió la creación de una nueva clase de objetos denominada planetas enanos. Se acordó que los planetas y los planetas enanos son dos clases distintas de objetos. Los primeros miembros de la categoría de planetas enanos son Ceres, Plutón y Eris, antes conocido como 2003 UB313. Eris fue bautizado tras la Asamblea General de la IAU de 2006 (leer más) Eris es el dios griego de la discordia y las peleas, un nombre que el descubridor Mike Brown consideró adecuado a la luz del revuelo académico que siguió a su descubrimiento.
El planeta enano Plutón es reconocido como un importante prototipo de una nueva clase de objetos transneptunianos. La IAU ha dado una nueva denominación a estos objetos: plutoides.
Hoy en día la resolución sigue vigente y es un testimonio de la naturaleza fluida de la ciencia y de cómo nuestra visión del Universo sigue evolucionando con los cambios realizados por las observaciones, las mediciones y la teoría.
Las últimas observaciones
El 14 de julio de 2015, la nave espacial New Horizons de la NASA pasó por delante de Plutón, proporcionando numerosos conjuntos de datos de imágenes, espectroscopia e in situ que han alterado drásticamente nuestro conocimiento sobre Plutón y su sistema de cinco lunas. Las imágenes establecieron que Plutón es más grande que Eris y es el mayor cuerpo del Cinturón de Kuiper. Las imágenes también revelaron un notable paisaje que contiene una variedad de formas terrestres, incluyendo amplias llanuras, cadenas montañosas de varios kilómetros de altura y evidencia de volcanes.
La superficie de Plutón es inusual por su diversidad de composiciones y colores superficiales. Algunas regiones son tan brillantes como la nieve y otras son tan oscuras como el carbón. Las imágenes de color y la espectroscopia de composición han revelado una distribución muy compleja de los hielos de la superficie, incluyendo nitrógeno, monóxido de carbono, agua y metano, así como sus subproductos químicos producidos por la radiólisis. También se ha determinado que algunas superficies de Plutón están completamente libres de cráteres visibles, lo que indica que han sido modificadas o creadas en un pasado reciente. Otras superficies están fuertemente craterizadas y parecen ser extremadamente antiguas. Plutón está envuelto por una atmósfera fría, dominada por el nitrógeno, que contiene una fina capa de bruma muy extendida de unos 150 km de espesor.
La gran luna de Plutón, Caronte, presenta una impresionante tectónica y evidencias de una composición heterogénea de la corteza, pero ninguna evidencia de una atmósfera; su polo muestra un desconcertante terreno oscuro. No se detectaron nuevos satélites ni anillos. Los pequeños satélites Hydra y Nix tienen superficies más brillantes de lo esperado.
Estos resultados plantean cuestiones fundamentales sobre cómo un planeta pequeño y frío puede permanecer activo durante la edad del Sistema Solar. Demuestran que los planetas enanos pueden ser tan interesantes científicamente como los planetas. Igualmente importante es que los tres principales cuerpos del cinturón de Kuiper visitados por las naves espaciales hasta ahora -Plutón, Caronte y Tritón- son más diferentes que similares, lo que atestigua la diversidad potencial que aguarda la exploración de su reino.
Stern, A., & Mitton, J., 2005, Plutón y Caronte: mundos de hielo en el borde irregular del Sistema Solar, Wiley-VCH 1997
Planetas, planetas enanos y pequeños cuerpos del Sistema Solar
Preguntas y respuestas
Pregunta: ¿Cuál es el origen de la palabra planeta?
A: La palabra planeta proviene del griego y significa «errante», lo que significa que los planetas se definieron originalmente como objetos que se movían en el cielo nocturno con respecto al fondo de estrellas fijas.
P: ¿Por qué es necesaria una nueva definición de la palabra planeta?
A: La ciencia moderna proporciona mucha más información que el simple hecho de que los objetos que orbitan alrededor del Sol parecen moverse con respecto al fondo de estrellas fijas. Por ejemplo, recientemente se han hecho nuevos descubrimientos de objetos en las regiones exteriores de nuestro Sistema Solar que tienen tamaños comparables y mayores que Plutón. Históricamente, Plutón ha sido reconocido como el noveno planeta. Por ello, estos descubrimientos han puesto en duda, con razón, si los objetos transneptunianos recién descubiertos deben considerarse también como nuevos planetas.
P: ¿Cómo llegaron los astrónomos a un consenso para una nueva definición de planeta?
A: Los astrónomos del mundo, bajo los auspicios de la Unión Astronómica Internacional, deliberaron sobre una nueva definición de la palabra planeta durante casi dos años. Los resultados de estas deliberaciones se canalizaron hacia un Comité de Definición de Planetas y, finalmente, se propusieron a la Asamblea General de la UAI. La evolución continua de la definición a través de debates y nuevas discusiones permitió alcanzar un consenso y una votación finales.
P: ¿Qué términos nuevos se utilizan en la definición oficial de la UAI?
A: Hay tres nuevos términos adoptados como definiciones oficiales por la UAI. Los términos son: planeta, planeta enano y cuerpo pequeño del Sistema Solar.
P: En lenguaje sencillo, ¿cuál es la nueva definición de planeta?
A: Un planeta es un objeto que orbita alrededor del Sol y que es lo suficientemente grande (masivo) como para que su propia gravedad le dé una forma redonda (o casi esférica). Además, un planeta orbita en una trayectoria clara alrededor del Sol. Si cualquier objeto se aventura cerca de la órbita de un planeta, o bien colisionará con el planeta, y por tanto será acrecionado, o bien será expulsado a otra órbita.
P: ¿Cuál es la redacción exacta de la definición oficial de planeta propuesta por la IAU?
A: Un planeta es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de modo que adopta una forma de equilibrio hidrostático (casi redonda), y (c) ha despejado la vecindad alrededor de su órbita.
P: ¿Debe un cuerpo ser perfectamente esférico para ser llamado planeta?
A: No. Por ejemplo, la rotación de un cuerpo puede distorsionar ligeramente su forma para que no sea perfectamente esférico. La Tierra, por ejemplo, tiene un diámetro ligeramente mayor medido en el ecuador que en los polos.
P: Según esta nueva definición, ¿cuántos planetas hay en nuestro Sistema Solar?
A: Hay ocho planetas en nuestro Sistema Solar: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Mnemónico: *Mi muy educada madre acaba de servirnos nachos (Phyllis Lugger, *http://www.aas.org/cswa/bulletin.board/2006/08.25.06.html).
P: ¿Eso es todo, sólo ocho planetas?
A: No. Además de los ocho planetas, también hay cinco planetas enanos conocidos. Es probable que pronto se descubran muchos más planetas enanos.
P: ¿Qué es un planeta enano?
A: Un planeta enano es un objeto en órbita alrededor del Sol que es lo suficientemente grande (lo suficientemente masivo) como para que su propia gravedad le dé una forma redonda (o casi redonda). Por lo general, un planeta enano es más pequeño que Mercurio. Un planeta enano también puede orbitar en una zona en la que hay muchos otros objetos. Por ejemplo, una órbita dentro del cinturón de asteroides está en una zona con muchos otros objetos.
P: ¿Cuántos planetas enanos hay?
A: Actualmente hay cinco objetos aceptados como planetas enanos. Ceres, Plutón, Eris, Makemake y Haumea.
P: ¿Qué es Ceres?
A: Ceres es (o ahora podemos decir que era) el mayor asteroide, de unos 1000 km de diámetro, que orbita en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Ceres es ahora un planeta enano porque se sabe que es lo suficientemente grande (lo suficientemente masivo) como para tener una gravedad propia que le da una forma casi redonda (Thomas, 2005). (Thomas, 2005) Ceres orbita dentro del cinturón de asteroides y es un ejemplo del caso de un objeto que no orbita en una trayectoria clara. Hay muchos otros asteroides que pueden acercarse a la trayectoria orbital de Ceres.
P: ¿No se solía llamar a Ceres asteroide o planeta menor?
A: Históricamente, Ceres fue llamado planeta cuando fue descubierto por primera vez en 1801, orbitando en lo que se conoce como el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. En el siglo XIX los astrónomos no pudieron resolver el tamaño y la forma de Ceres, y debido a que se descubrieron otros numerosos cuerpos en la misma región, Ceres perdió su condición de planeta. Desde hace más de un siglo, Ceres se denomina asteroide o planeta menor.
Por qué Plutón se denomina ahora planeta enano?
A: Plutón entra ahora en la categoría de planeta enano debido a su tamaño y al hecho de que reside dentro de una zona de otros objetos de tamaño similar conocida como región transneptuniana.
P: ¿Es Caronte, el satélite de Plutón, un planeta enano?
A: Por ahora, se considera que Caronte es sólo un satélite de Plutón. La idea de que Caronte pueda calificarse como un planeta enano por derecho propio podría considerarse más adelante. Caronte puede recibir consideración porque Plutón y Caronte son comparables en tamaño y se orbitan mutuamente, en lugar de ser sólo un satélite que orbita un planeta. Lo más importante para el caso de Caronte como planeta enano es que el centro de gravedad alrededor del cual orbita Caronte no está dentro del sistema primario, Plutón. En cambio, este centro de gravedad, llamado baricentro, reside en el espacio libre entre Plutón y Caronte.
Q: Júpiter y Saturno, por ejemplo, tienen grandes satélites esféricos en órbita a su alrededor. ¿Se debe llamar ahora a estos grandes satélites esféricos planetas enanos?
A: No. Todos los grandes satélites de Júpiter (por ejemplo, Europa) y Saturno (por ejemplo, Titán) orbitan alrededor de un centro de gravedad común (llamado «baricentro») que se encuentra en el interior de su enorme planeta. Independientemente del gran tamaño y las formas de estos cuerpos orbitales, la ubicación del baricentro dentro del planeta masivo es lo que define a los grandes cuerpos orbitales como Europa, Titán, etc. como satélites y no como planetas.
P: ¿Qué fue 2003 UB313?
A: 2003 UB313 fue un nombre provisional dado a un gran objeto descubierto en 2003 que reside en una órbita alrededor del Sol más allá de Neptuno. Ahora se llama Eris y está reconocido como un planeta enano.
Por qué Eris es un planeta enano?
A: las imágenes del Telescopio Espacial Hubble han resuelto el tamaño de Eris mostrando que es tan grande o más que Plutón, Brown (2006).Más importante aún, se descubrió que Eris tiene un satélite, que más tarde fue llamado Dysnomia, en honor al demonio griego de la anarquía que era hija de Eris. En 2007, se determinó que la masa de Eris era de (1,66 ± 0,02)×1022 kg, un 27% mayor que la de Plutón, basándose en las observaciones de la órbita de Dysnomia. Eris también orbita dentro de la región transneptuniana, una región que no ha sido despejada. Por tanto, Eris es un planeta enano.
¿Cómo se llama un objeto que es demasiado pequeño para ser un planeta o un planeta enano?
A: Todos los objetos que orbitan alrededor del Sol y que son demasiado pequeños (no tienen la suficiente masa) para que su propia gravedad los arrastre a una forma casi esférica se definen ahora como cuerpos pequeños del Sistema Solar. Esta clase incluye actualmente la mayoría de los asteroides del Sistema Solar, los objetos cercanos a la Tierra (NEOs), los asteroides troyanos de Marte y Júpiter, la mayoría de los centauros, la mayoría de los objetos transneptunianos (TNOs) y los cometas.
¿Qué es un cuerpo pequeño del Sistema Solar?
A: El término «cuerpo pequeño del Sistema Solar» es una nueva definición de la IAU para englobar a todos los objetos que orbitan alrededor del Sol y que son demasiado pequeños (no lo suficientemente masivos) para satisfacer la definición de planeta o planeta enano.
P: ¿Se sigue utilizando el término planeta menor?
A: El término «planeta menor» puede seguir utilizándose. Pero generalmente se preferirá el término cuerpo pequeño del Sistema Solar.
P: ¿Cómo se tomará la decisión oficial de llamar o no planeta, planeta enano o cuerpo del Sistema Solar a un objeto recién descubierto?
A: La decisión sobre cómo clasificar los objetos recién descubiertos será tomada por un comité de revisión dentro de la UAI. El proceso de revisión consistirá en una evaluación, basada en los mejores datos disponibles, de si las propiedades físicas del objeto satisfacen o no las definiciones. Es probable que para muchos objetos se necesiten varios años para reunir datos suficientes.
P: ¿Se están considerando actualmente otros candidatos a planetas?
A: No. Ninguno parece probable en nuestro Sistema Solar. Sin embargo, hay muchos descubrimientos de planetas alrededor de otras estrellas.
P: ¿Se están considerando actualmente otros candidatos a planetas enanos?
A: Sí. Algunos de los asteroides más grandes pueden ser candidatos a planetas enanos y pronto se considerarán otros candidatos a planetas enanos más allá de Neptuno.
P: ¿Cuándo se anunciarán probablemente nuevos planetas enanos adicionales?
A: Probablemente en los próximos años.
P: ¿Cuántos nuevos planetas enanos es probable que haya?
A: Es posible que haya docenas o incluso más de cien esperando a ser descubiertos.
P: ¿Qué son los plutoides?
A: Los plutoides son cuerpos celestes en órbita alrededor del Sol con un semieje mayor que el de Neptuno que tienen suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de modo que adoptan una forma de equilibrio hidrostático (casi esférica), y que no han despejado la vecindad alrededor de su órbita. Los satélites de los plutoides no son plutoides propiamente dichos, aunque sean lo suficientemente masivos como para que su forma esté dictada por la autogravedad. Los dos plutoides conocidos y con nombre son Plutón y Eris. Se espera que se nombren más plutoides a medida que la ciencia avance y se hagan nuevos descubrimientos. (Leer más)
Pregunta: ¿Puede un satélite que orbita alrededor de un plutoide ser también un plutoide?
A: No, según la Resolución B5 de la UAI un planeta enano no puede ser un satélite, aunque sean lo suficientemente masivos como para que su forma esté dictada por la autogravedad.
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