Plutón, cinturón de Kuiper y Oort

PLUTÓN

 

 

Actualmente, y como se explicará luego, Plutón ya no está considerado como planeta. Con todo lo ha sido durante más de ochenta años y posee unas particularidades únicas que lo hacen merecedor de una atención detallada. Empezaremos explicando la historia de su descubrimiento.

 

DESCUBRIMIENTO

El descubrimiento de Plutón marcó el final de una búsqueda que había durado casi 75 años. Tras descubrir Neptuno, los astrónomos advirtieron que su gravedad no bastaba para desviar la órbita de Urano, lo que habría la posibilidad de la existencia de otro planeta desconocido. Comenzó, pues, la búsqueda de este hipotético nuevo planeta.

El americano Percival Lowell, un bostoniano millonario aficionado a la astronomía, fundó en 1894 el observatorio Lowell en Arizona. Dado que el observatorio fue construido y se financiaba con su dinero, él marcaba las prioridades a las que tenía que dedicarse. Lowell tenía dos obsesiones relacionadas con la astronomía: demostrar la existencia de los canales artificiales de Marte, y encontrar el planeta que justificase las anomalías de las órbitas de Urano y Neptuno. Los miembros de su observatorio llevaron adelante la búsqueda, sin obtener resultados hasta su muerte en 1916.

Sin embargo, doce años después de la muerte de Lowell, los nuevos responsables del observatorio consideraron que merecía la pena dedicar parte del tiempo y el presupuesto a la búsqueda de supuesto planeta X. Una tarea meticulosa, monótona y agotadora, que sólo podían encargar a un joven novato entusiasta. El encargado de ello fue Clyde Tombaugh de 23 años. El trabajo de Tombaugh consistió en pasar frío mientras tomaba pares de fotografías del cielo nocturno para, a continuación, examinar cada par y determinar si algún objeto había cambiado de posición.

Usó para ello un microscopio de parpadeo, aparato que creaba una ilusión de movimiento al desplazar rápidamente dos fotografías sobre sí mismas y permitía así detectar cambios en la posición de los objetos o en la apariencia de las imágenes. El 18 de febrero de 1930, tras casi un año de búsqueda, encontró un objeto que se había movido en las placas.

Cuando nuevas observaciones confirmaron que se trataba de un nuevo planeta, surgió el problema de ponerle nombre. Tras varias propuestas y discusiones se optó por llamarlo Plutón –dios romano de los infiernos-, cosa muy apropiada por encontrarse tan lejos de la luz del Sol. Además las dos primeras letras coincidían con las iniciales de Percival Lowell.

CARACTERÍSTICAS Y PECULIARIDADES DE PLUTÓN

Plutón ha resultado ser excepcional por varios motivos. En primer lugar, después de encontrarnos con cuatro gigantes gaseosos seguidos, volvemos a tropezar con un planeta rocoso, que no sólo no es gigante, sino que es el más pequeño de los planetas. También su órbita es excepcional, pues es la más excéntrica de todas las órbitas planetarias, hasta el punto de que durante 20 de los 248 años que dura se encuentra más próximo al Sol que Neptuno. Además, mientras el resto de planetas orbitan todos, poco más o menos, en el mismo plano, la órbita de Plutón está inclinada 17º con respecto al plano de las órbitas de los otros planetas.

En 1978 se descubrió un satélite de Plutón, y se le bautizó como Caronte, nombre del barquero que, en los mitos griegos, lleva a las sombras de los muertos al otro lado de la laguna Estigia, hasta el reino subterráneo de Plutón.

Caronte es extraordinariamente grande en relación a su planeta. Su diámetro es algo menor a la mitad del de Plutón. Además están muy cerca uno del otro, a sólo 20.000 km. Estas dos circunstancias, hacen que Plutón y Caronte formen un auténtico planeta doble, en mayor medida aún que la Tierra y la Luna, girando ambos alrededor de un centro de gravedad común. Mientras la Tierra ha frenado la rotación de la Luna, hasta conseguir que esta nos presente siempre la misma cara; Plutón y Caronte se han frenado mutuamente, y los dos están enfrentados de la misma manera que dos pesas de halterofilia sujetas por la barra. Posteriormente se han descubierto cuatro satélites más, todos de pequeño tamaño de tan sólo unas pocas decenas de kilómetros de diámetro. Sus nombres son: Hidra, Nix, Cerbero y Estigia.

Dada su gran distancia a la Tierra los detalles de su superficie, atmósfera y orografía eran prácticamente desconocidos. Las naves Voyager que nos proporcionaron tanta información y tantas imágenes de los cuatro gigantes gaseosos, no pudieron visitar a Plutón. Hubo que esperar al año 2015 cuando la sonda New Horizons, logró aproximarse y consiguió las primeras imágenes detalladas tanto de Plutón como de Caronte.

Lo que quedó claro ya poco después del descubrimiento de Plutón, es que éste era demasiado pequeño para explicar por sí sólo las anomalías de las órbitas de Urano y Neptuno. Así que algunos astrónomos aún postulan la posibilidad de la existencia del planeta X.

 

EL CINTURÓN DE KUIPER

El cinturón de Kuiper (llamado así por el astrónomo holandés que pronosticó su existencia) es el conjunto de cuerpos que orbitan el Sol a una distancia que va desde poco más allá de la órbita de Neptuno hasta varias veces la distancia de éste al Sol. Está formado por millones de cuerpos rocosos, el primero de los cuales se descubrió en 1992. Su tamaño es diverso, normalmente son pequeños, como los asteroides, pero algunos son grandes. Se cree que el cinturón es la fuente de los cometas de periodo corto, como el Halley que tiene un periodo de 75 años. La gran distancia que les separa del Sol habría permitido su permanencia al impedir la evaporación de sus compuestos volátiles.

Han sido observados cerca de un millar de objetos del cinturón de Kuiper. Los mayores son Eris, Haumea, Makemake y Quaoar, y algunos son casi tan grandes como Plutón. Eris, por ejemplo mide unos 2.325 km. de diámetro. Haumea (descubierto en 2003 por un equipo dirigido por José Luis Ortiz Moreno en el Observatorio de Sierra Nevada en Granada), presenta unas características interesantes. Para empezar, según recientes observaciones del año 2017, ha resultado ser bastante mayor de lo que inicialmente se había calculado. Su diámetro es de 2.322 km., es decir, prácticamente igual que Eris, sólo un poco menor que Plutón. Eso su diámetro mayor, porque Haumea no es esférico sino que presenta una forma muy ovalada, siendo su diámetro menor la mitad del mayor. Tiene dos pequeñas lunas de unos centenares de kilómetros de diámetro. Además, en la observación de 2017, se descubrió que Haumea tiene también un anillo de unos 70 km de ancho.

Todo esto parece indicar que Plutón sería un objeto más del cinturón de Kuiper, el mayor de los conocidos, aunque por poco margen. Lo que nos lleva al tema sobre el debate si Plutón es o no es un planeta.

¿PLANETA O NO PLANETA?

Prácticamente ya desde su descubrimiento, y a la vista de las peculiaridades de su órbita, tamaño y demás, estuvo en discusión dentro de la comunidad científica, si era correcto calificar a Plutón como planeta, o si simplemente como un cuerpo rocoso mayor de lo habitual. La principal defensora de la categoría planetaria de Plutón era la escuela norteamericana, en contraposición de la escuela europea que mayoritariamente opinaba que habría que sacarlo de tan restringido club. No parece haber mucha duda de que este interés de los norteamericanos se debía a que es el único planeta descubierto por un compatriota suyo. Sin embargo el continuo descubrimiento de objetos del cinturón de Kuiper, algunos casi tan grandes como Plutón, terminó por avalar más la tesis de la escuela europea frente a la norteamericana. Finalmente en 2006, tras una polémica reunión de la Unión Astronómica Internacional, y pese a que los americanos hicieron servir todo el peso de su influencia, se acordó desclasificar a Plutón como planeta y ubicarlo en una nueva categoría de objetos celestes, los denominados “planetas enanos”. En esta categoría se incluyó además de Plutón a Ceres, el mayor de los asteroides así como a Eris y demás integrantes mayores del cinturón de Kuiper. Según la resolución de la U.A.I. hay tres condiciones para que un objeto sea considerado planeta:

1. El objeto debe estar en órbita alrededor del Sol.
2. El objeto debe ser lo bastante masivo como para que su gravedad lo haya redondeado.
3. El objeto debe haber limpiado la vecindad de su órbita.

Y Plutón no cumple la tercera condición. Con todo, la polémica sigue, pues no todo el mundo está de acuerdo con esa resolución.

LA NUBE DE OORT

El cinturón o nube de Oort, se llama así en honor de otro astrónomo holandés. Es una nube esférica de objetos transneptunianos hipotética (es decir, no observada directamente) que se encuentra en los límites del Sistema Solar, casi a un año luz del Sol. Está formada por miles de millones de cuerpos que conforman una especie de gigantesca nube que envuelve todo el Sistema Solar a una distancia de unas 100.000 unidades astronómicas. La diferencia con el cinturón de Kuiper es que este está formado básicamente por objetos rocosos, mientras que los del de Oort están constituidos principalmente por materiales helados que se evaporarían fácilmente si se encontraran más cerca de una fuente de calor. Este material son restos de la nube originaria de polvo y gas que se condensaron para formar el Sistema Solar y que, a causa de colisiones o de la influencia gravitatoria de las estrellas más próximas a nosotros, ocasionalmente son arrancados de sus órbitas dando lugar a los cometas de periodo largo.

 

A pesar de que la nube de Oort, como se ha dicho, no se ha observado directamente, los astrónomos creen que es la fuente de todos los cometas de período largo. La mayoría de los cometas de período corto se originaron en el cinturón de Kuiper, pero se cree que, aun así, existe un gran número de ellos que tienen su origen en la nube de Oort. Sólo tenemos evidencia en la nube de Oort de cinco posibles miembros, el mayor de los cuales se llama Sedna. Todos ellos se encuentran en la nube de Oort interior. En 2014 se anunció el descubrimiento de un nuevo objeto, que sería el segundo más grande de la nube tras Sedna, identificado como 2012 VP113.

Los objetos de la nube de Oort exterior se encuentran muy poco ligados gravitacionalmente al Sol, y esto hace que otras estrellas, e incluso fuerzas de marea de la propia Vía Láctea, puedan afectarlos y provocar que salgan despedidos hacia el sistema solar interior. Las fuerzas de marea se producen debido a que la gravedad que ejerce un cuerpo decrece con la distancia. La Vía Láctea ejerce estas fuerzas de marea sobre la nube de Oort, deformándola ligeramente hacia el centro de la galaxia (por lo que la nube de Oort no es una esfera perfecta). En el sistema solar interior esta marea galáctica es ínfima, ya que la gravedad solar predomina; pero cuanto mayor es la lejanía al Sol aquélla se vuelve cada vez más perceptible. Esta pequeña fuerza es suficiente para perturbar el movimiento de algunos miembros de la nube y una parte de ellos son enviados hacia el Sol.

 

LA HIPÓTESIS DE NÉMESIS

Al estudiar las extinciones en la Tierra los científicos advirtieron un patrón que se repite cada cierto tiempo. Observaron que aproximadamente cada 26 millones de años en nuestro planeta desaparece un porcentaje de especies considerable, aunque todavía no se sabe con certeza qué lo causa.
En 1984 algunos astrónomos sugirieron la posibilidad de que el Sol pudiera tener una compañera estelar que lo orbitara. Dicho objeto hipotético recibió el nombre de Némesis, que sería probablemente una enana marrón y orbitaría muy cerca de donde creemos que se encuentra la nube de Oort. Némesis poseería una órbita elíptica, por lo que cada 26 millones de años pasaría a través de la nube, bombardeando cometas al Sistema Solar interior, lo que explicaría la periodicidad de las extinciones en la Tierra. Un año más tarde sugirieron la posibilidad de que Némesis pudiera tratarse de un pequeño agujero negro. Sin embargo, no se han encontrado pruebas definitivas de su existencia y muchos científicos argumentan que una compañera estelar a una distancia tan enorme del Sol no podría tener una órbita estable, ya que sería expulsada por las perturbaciones de las demás estrellas.