PLANETAS ENANOS

MUNDOS CONGELADOS, NUESTROS HERMANOS MENORES

Planteas del Sistema Solar

Generalmente casi todos estamos familiarizados y sabemos algo de los ocho planetas del sistema solar: los cuatro rocosos, Mercurio, Venus, Tierra y Marte; los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno; los gigantes helados Urano y Neptuno. Poco sabemos de los denominados planetas enanos. Pero ser enanos no significa que sean insignificantes, aburridos o simples; al contrario, lo que se ha descubierto de ellos en los últimos años es más interesante de lo que creemos; es más, deberíamos apreciar sus singularidades en lugar de considerarles mundos menores. Pueden develarnos secretos (y hasta sorpresas) que nos llevarían a ampliar lo que hasta hoy sabemos de cómo se formó el sistema solar en nuestra galaxia la Vía Láctea. Ser pequeño también tiene sus problemas: cuando el núcleo fundido de los planetas jóvenes se enfría también lo hace el motor térmico que genera su actividad geológica. Y aunque lo que hemos conocido ha modificado, ampliado y complementado nuestro conocimiento, también es cierto que nos falta mucho por descubrir. Podrían ser los objetos más importantes del sistema solar, aunque solíamos creer que eran masas de roca, mientras más los estudiamos más intrigantes y sorprendentes se vuelven. Por eso queremos darle el lugar que le corresponde como hermanos menores de los ocho planteas más estudiados y conocidos. Y aunque aquí sólo detallaremos cinco (los astrónomos piensan que deben existir cientos de ellos) y a Sedna, uno de los Objetos del Cinturón de Kuiper, KBO, por su nombre en inglés Kuiper Belt Objects, también llamados objetos transneptunianos: mundos helados más allá de la órbita de Plutón.

 

CERES

Ceres 

El nombre se debe a la diosa de la mitología romana de la agricultura, la fecundidad y las cosechas. De allí la palabra cereales. Se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter a 420 millones de kilómetros del Sol y tarda 4,6 años en completar una vuelta. Es el único que orbita en el cinturón de asteroides (los escombros que quedaron después de la formación del sistema solar), entre las órbitas de Marte y Júpiter; los demás están en el cinturón de Kuiper, después de Urano. Ceres no debería estar allí. Es un intruso. Creíamos que los objetos permanecían en las órbitas donde los vemos hoy, pero no es así; algunos se han desplazado de la órbita donde nacieron. Como los demás planetas enanos están en el cinturón de Kuiper, lo más probable es que Ceres haya sido empujado hasta allí; pero ¿por quién? Hoy se cree que fue el bravucón del sistema solar: Júpiter. Júpiter después de formarse se acercó al Sol y su enorme gravedad afectó las órbitas de otros cuerpos, incluyendo a Ceres. Ceres también nació en los confines del sistema solar y la migración de Júpiter lo desprendió del cinturón de Kuiper arrastrándolo más adentro. Cuando Júpiter dejó de migrar por el arrastre y pérdida de energía y muy probablemente por la influencia de Saturno que venía detrás de él, se asentó en una órbita estable y Ceres también. Eso explicaría la anomalía de la ubicación de Ceres y de paso el agua líquida que hay en la tierra. Los planetas enanos y los asteroides que chocaron con nuestro planeta pudieron haber traído el agua.

Si Júpiter hubiera adquirido más masa su gravedad habría encendido los procesos termonucleares como para convertirlo en otro sol y así como la mayoría de las estrellas forman sistemas binarios el nuestro también lo sería, con lo cual muchos astrónomos no estarían buscando a Némesis, la compañera  perdida de nuestro sol.

Desde su descubrimiento en 1801 estuvo considerado como un cometa y luego como un asteroide en la década de 1850, pero finalmente recibió su bautizo como planeta enano; su masa se considera que es un tercio de la masa total del cinturón de asteroides y es el único objeto de dicho cinturón que tiene forma redondeada. En el año 2006 la Unión Astronómica Internacional modificó la clasificación para los objetos del sistema solar incorporando una nueva categoría conocida como planetas enanos: esféricos y girando en una órbita alrededor del Sol, pero sin “limpiar” su órbita.

Ceres estaba empezando a volverse muy grande y quizás se hubiera convertido en un planeta, pero dejó de crecer aunque terminó siendo el objeto más especial del cinturón de asteroides. En marzo de 2015, la sonda Dawn de la NASA envió imágenes de Ceres algunos los cráteres tenían misteriosos puntos blancos y brillantes en su fondo. ¿Hielo? No. Era una sustancia que también encontramos en la tierra: carbonato de sodio, una especie de sal. Por los procesos geológicos en la tierra sabemos que la sal se deposita en las superficies cuando el agua se evapora. Esto significa que debe haber agua líquida bajo la superficie y nadie se lo esperaba. Algunos científicos han sugerido que hay un océano salado bajo la superficie que cuando los impactos de asteroides fracturan la corteza, el agua salada brota desde abajo, el líquido se evapora rápidamente y la sal permanece, lo cual deja las manchas blancas brillantes en su superficie.

Por su forma esférica - diferente a la de sus vecinos- y sus 950 kilómetros de diámetro compuesto de hielo acuoso, carbonatos y arcillas los astrónomos consideran que se formó en un lugar diferente al que hoy ocupa, que tiene un núcleo rocoso, un manto de hielo y capas de agua líquida en su interior lo cual lo hace interesante para los científicos que buscan indicios de vida fuera de la tierra.

 

ERIS

Eris. El Sol al Fondo 

Su nombre proviene del de la diosa de la discordia en la mitología griega quien con sus acciones inició los acontecimientos que llevarían a la guerra de Troya. Es el objeto más brillante del sistema solar ya que refleja el 90% de la luz que o ilumina. Descubierto en 2005 por un grupo de astrónomos del Observatorio del Monte Palomar dirigido por Michael E Brown. Antes de su nombre actual (desde 2005) se le llamó Xena, princesa guerrera de un programa televisivo muy popular en el momento en que fue detectado en 2003. 

Todos los dioses fueron invitados a la boda de Tetis y peleo, menos Eris, Esta se presentó de improviso en la boda y dejó sobre la mesa una manzana de oro en la que estaba inscrita la palabra kallisti (“para la más hermosa”). Hera, Atenea y Afrodita se disputaron su posesión y Zeus resolvió nombrar árbitro a Paris, príncipe de Troya, quien había sido criado como pastor para intentar burlar la profecía según la cual sería el causante de la caída de Troya. Las diosas quisieron sobornar a Paris ofreciéndoles dones en caso de resultar elegidas: Atenea, la victoria en la batalla; Hera le prometió poder político y Afrodita le ofreció el amor de Helena de Esparta. Paris concedió la manzana a Afrodita. Lo que sigue no es tema de esta entrada, sin embargo podéis consultar aquí Juicio de Paris.

Eris se encuentra a una distancia de 10.000 millones de kilómetros del Sol, o sea tres veces más lejos que Plutón, en la franja exterior del cinturón de Kuiper –la frontera del sistema solar- y tarda 557 años en darle la vuelta al Sol. La excentricidad de su órbita (elíptica) hace que su temperatura fluctúe entre los -217 y -243 grados Celsius.

Por ser el más grande de los planetas enanos conocidos hasta ahora, 2.400 kilómetros de diámetro, su descubrimiento fue una de las razones para que la Unión Astronómica Internacional se diera a la tarea de definir de una vez por todas qué es un planeta y para ser considerado un planeta se requiere a) que gire alrededor del Sol, b) suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido –forma esférica-,  c) que haya despejado su órbita –que no haya otros objetos en su camino- y Eris no cumple este último requisito al igual que Ceres.

 

PLUTÓN

Plutón

Desde 1930 cuando fue descubierto se le consideraba un planeta. Por solicitud de Michael E Brown –otra vez en problemas hasta el punto de que su cuenta de Twitter figura como asesino de Plutón- la Unión Astronómica Internacional en 2006 lo reclasificó como planeta enano debido a las pocas similitudes que tiene con los ocho planetas del sistema solar; se parece más a Tritón, la luna de Neptuno. Durante un tiempo se pensó que era otra luna de Neptuno. ¡Es más pequeño que Tritón! Posee cinco satélites (lunas), una inclinación de 120 grados –está prácticamente tumbado de lado girando sobre su cabeza-, un color marón-rojizo producto de las tolinas y un gran valle en forma de corazón, completamente blanco, llamado  Sputnik planitia, al parecer producto de una colisión con un objeto de tamaño considerable. Una cicatriz monumental en la faz de Plutón. Es muy probable que el impacto con un objeto grande produjera un cráter que luego se llenó del agua subterránea la cual se congeló e hizo que Plutón girara sobre su eje quedando de lado por el desequilibrio.

Debido a su órbita extremadamente elíptica se introduce dentro de la órbita de  Neptuno cada 248 años por un período de casi 20 años.

Cuenta en Twitter de Michael Brown

La sonda New Horizonts encontró océanos subterráneos y estructuras parecidas a las dunas de arena lo cual dejó atónitos a los científicos. Pero las dunas de arena de la tierra están hechas de arena, pero las de Plutón son de partículas de hielo. Sólo el viento puede crear dunas. Plutón está tan lejos del Sol que no debería tener atmósfera, vientos ni dunas. Plutón y otros cuerpos pequeños en el sistema solar por su tamaño les es muy difícil mantener una atmósfera, sus gases atmosféricos son tan finos y livianos que su gravedad no los retiene y escapan. Haumea y Makemake tienen atmósferas detectables, pero cuando la sonda New Horizonts observó a Plutón mientras este pasaba frente al Sol detectaron una bruma fina de gas. Plutón tiene una atmósfera, pero temporal. Como su órbita es tan alargada,  en algunos momentos estará muy lejos del Sol y en otros estará mucho más cerca y más cálido, lo cual crea una especie de invierno y verano, dependiendo de cuán cerca o alejado del Sol esté. O sea que su atmósfera depende de la temporada. En verano es lo suficientemente cálido como para tener una atmósfera y en el invierno esa atmósfera se congela. Durante la observación está en su fase de verano (cerca del Sol) y se evapora parte del nitrógeno congelado en la superficie, lo que crea esa tenue y fina atmósfera. Este ciclo estacional podría explicar el brillo inusitado de Eris, que está tres veces más lejos que Plutón y podría ser un indicador de cómo se verá Plutón cuando entre al invierno (lejos del Sol), sus gases se congelarán y se verán mas reflectantes (blanco). En invierno las dunas de Plutón quedarán fijas en su lugar, congeladas.

Todos los planetas enanos sufrieron impactos significativos. Eris tiene una luna pequeña posiblemente producto de un impacto gigante. Todos los planetas enanos tienen estos fragmentos de lunas, producto de sus golpes con piezas que salieron expulsadas y luego capturadas nuevamente por la gravedad para convertirse en lunas. La mayoría de estas lunas son pequeñas, no mucho más grandes que los asteroides; pero hay una muy diferente, la luna de Plutón, Caronte, es tan grande que casi pareciera que son dos planetas orbitándose entre sí cual planetas binarios.

Quizá Caronte nació como planeta, o planeta enano en las proximidades de una estrella diferente al Sol, pero residente en el mismo vecindario acompañado (o no) por una luna u otro planeta. Como consecuencia de mareas gravitacionales su compañero fue expulsado de ese sistema lo cual ralentizó la velocidad orbital de Caronte y se acercó tanto a Plutón que este lo capturó, incorporándolo como una luna. Es decir, perdió a su compañero de baile gravitacional y Plutón fue el sustituto. Caronte terminó bailando con una pareja diferente a la cual empezó. Plutón y Caronte siempre se muestran la misma cara como la tierra y nuestra luna. Eso se llama acoplamiento de marea, rotación sincrónica o rotación capturada. Generalmente es el satélite el que se acopla alrededor del planeta; pero si la diferencia de masa entre los dos cuerpos y su distancia es pequeña, puede que ambos cuerpos tengan acoplamiento de marea recíproco y ese es el caso de Plutón y Caronte.

 

MAKEMAKE

Orbita el Sol cada 308 años en una órbita excéntrica e inclinada y su nombre proviene de la diosa de la fertilidad de los Rapanui, nativos de la Isla de Pascua. Por tamaño es el tercero después de Eris y Plutón. Observado por primera vez en 2005 desde el Observatorio del Monte Palomar por el equipo dirigido por Michael E Brown. Reconocido por la Unión Astronómica Internacional como planeta enano en 2008.

En su superficie se encontró nitrógeno congelado (hielo), etano y metano. También encontraron trazas de tolinas, moléculas de color marrón rojizo compuestas de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), etano (C2H6), agua (H2O). Las tolinas se forman por la interacción de estos compuestos con los rayos cósmicos y ultravioleta en lugares gélidos. También se hallaron tolinas en Plutón y Ceres, así como en las lunas Tritón de Neptuno, Titán de Saturno y Europa de Júpiter. La importancia de las tolinas es biológica ya que algunos investigadores especulan con la posibilidad de que la tierra, en sus etapas tempranas, pudo haber sido sembrada por cometas y asteroides ricos en tolinas proporcionando la materia prima para el desarrollo de la vida.

 

HAUMEA

Animación de Haumea

Haumea tarda alrededor de 285 años en completar una vuelta alrededor del Sol y su masa es un tercio de la de Plutón. Su nombre se debe a la patrona de la isla de Hawái, diosa de la mitología hawaiana de la fertilidad y los nacimientos, según la cual los hijos de Haumea se generaban en diferentes partes de su cuerpo.

Su descubrimiento es tema de controversias en el ámbito de la astronomía por parte de grupos de astrónomos de Caltech (Instituto Tecnológico de California) en 2004 –otra vez los astrónomos del Observatorio del Monte Palomar dirigido por Michael E Brown- y otro del Instituto de Astronomía de Andalucía (España); pero con independencia de quien lo descubrió también fue reconocido como planeta enano por la Unión Astronómica Internacional en 2008.

Aunque no ha sido observado directamente los cálculos de la curva de luz indican que su forma es elipsoidal –como un frijol-, cubierto de hielo y con una gran mancha roja, rotación inusualmente rápida y tiene anillos tenues; todas estas características lo hacen único entre los planetas enanos conocidos. Haumea probablemente se formó después de un explosivo choque entre objetos grandes, lo que puede explicar su forma inusualmente alargada como un fríjol.

 

SEDNA

Sedna. El Sol al fondo

Sedna, como ya mencionamos, es un objeto del cinturón de Kuiper que aún no ha sido clasificado como planeta enano por la Unión Astronómica Internacional, aunque muchos astrónomos ya lo consideran así.

Descubierto en noviembre de 2003 desde el Observatorio del Monte Palomar por el equipo dirigido por Michael E. Brown (que sí, hombre, otra vez) y el nombre proviene de la diosa de la mitología esquimal del mar y los animales marinos. Su existencia es un misterio, nadie sabe con seguridad por qué está en nuestro sistema solar, tiene 1.600 kilómetros de diámetro y es el objeto más distante que se identificado en el sistema solar.

Igual que Plutón tiene una órbita elíptica extraña, la diferencia es que viaja de once mil millones de kilómetros a ciento cincuenta mil millones de kilómetros del Sol y a diferencia de Plutón su órbita no puede ser explicada por su proximidad a Neptuno. No hay forma de que se pudiera formar en nuestro sistema solar y luego cambiar su órbita hasta tener esa forma tan elíptica que lo aleja tanto del Sol. Eso significa que quizás NO se formó aquí. ¡Quizás es un exoplaneta! ¿Cómo pudo nuestro sistema solar haberse robado otro planeta? Hace mucho tiempo nuestro sol pudo haberse codeado con otras estrellas del vecindario en donde nacieron. Al nacer en una guardería estelar donde se formaban otras estrellas es posible que intercambiaran los protoplanetas nacientes y Sedna se formó al final de un sistema solar diferente, pero se acercó demasiado a nuestro sol y la gravedad de este la atrapó ya que la gravedad de la estrella en donde se formó Sedna era inferior a la de nuestro sol. Definitivamente nuestro sol pudo haberle robado Sedna a otro sol. Eso explicaría la anomalía de la órbita de Sedna. También es posible que nuestro sol secuestrara otros planetas enanos de otros sistemas y que estos mundos exóticos trajeran consigo agua y materiales orgánicos a los planetas interiores.

Créditos de las imágenes:

Planetas del sistema solar.- Edits by Pepedavila. Source image on Commons edited by Farry, credited by original uploader to Martin Kornmesser, and later an anonymous edit re-credited it to zaria mayers

Ceres.- De Justin Cowart - Ceres - RC3 - Haulani Crater, CC BY 2.0,

Eris.- De NASA-JPL-Caltech -, Mike Brown

Haumea.- Haumea_Rotation De Stephanie Hoover - Trabajo propio

Plutón..- De NASA Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory Southwest Research Institute Alex Parker