El próximo 24 de agosto no es una fecha más, o no al menos para Plutón, pues a partir de ese día, pero del año 2006, dejó de ser considerado un planeta clásico (como el resto de los planetas del Sistema Solar) y pasó a ser un planeta enano.
A primera vista, todo parece ser una cuestión de tamaños, pero como veremos a continuación, para ser considerado un planeta clásico no solamente importa qué tan grande es el candidato a “planeta”, sino también la serie de características debe cumplir para ser considerado como tal.
Conocido originalmente como el noveno planeta de nuestro Sistema Solar, Plutón fue descubierto el 18 de febrero de 1930 por el astrónomo estadounidense Clyde Tombaugh. Si bien su descubrimiento fue un golpe de suerte para Clyde, puesto que lo encontró en un lugar predicho por aparentes perturbaciones en la órbita de Neptuno, su planeta vecino, ahora sabemos que Plutón es demasiado pequeño para causar un cambio medible en la órbita de Neptuno, y que las «perturbaciones» registradas por Clyde fueron en realidad errores en la medición de las posiciones del planeta.
Ubicado a 3,6 mil millones de kilómetros del Sol, más allá de Neptuno, Plutón tiene una órbita elíptica muy alargada o excéntrica (para tener una idea, la órbita terrestre, que es casi circular, tiene una excentricidad de e = 0,01, mientras que la órbita de Plutón tiene una e = 0,244, es decir mientras mayor es el valor de e, más alargada será la elipse), tanto así, que existe un periodo de 20 años en los que Plutón está más cerca del Sol que el mismo Neptuno.
Otra consecuencia de su excentricidad y también de la distancia a la que Plutón se encuentra del Sol, es que su periodo orbital (tiempo que tarda en completar una vuelta alrededor del Sol) es de 249 años terrestres, es decir, si tuviéramos la posibilidad de habitar el planeta, para celebrar el primer cumpleaños de vida, se deben esperar 249 años!
En cuanto a la duración de un día en Plutón, el tiempo que demora en completar un giro sobre su propio eje, tiene una duración de 153 horas que equivale a poco más de 6 días terrestres. Y ya que hablamos de su eje de rotación, otra particularidad que caracteriza a este pseudo-planeta es que su eje se encuentra inclinado en 122° respecto a la dirección perpendicular (o también llamada normal) de su plano orbital, es decir que el planeta se halla casi acostado sobre su órbita.
En la siguiente imagen se puede observar la inclinación de los ejes de rotación de algunos planetas del Sistema Solar.
Imagen: en la imagen se puede observar las diferentes inclinaciones de algunos de los planetas de nuestro Sistema Solar. La imagen no está a escala.
Si ahora consideramos la inclinación de su plano orbital, es decir el plano que contiene la órbita sobre el cual se traslada alrededor del Sol, respecto al plano orbital terrestre, el mismo se encuentra a 17,16º de éste. A continuación, se muestra una tabla de datos con la inclinación de la órbita de cada planeta, y luego una animación en la que se puede observar el movimiento de Plutón alrededor del Sol, y como su órbita se encuentra mucho más inclinada respecto a las órbitas del resto de los planetas.
Tabla: Inclinación de las órbitas planetarias respecto a la órbita de la Tierra.
Gif: la animación muestra el Sistema Solar visto de perfil. El Sol se encuentra en el centro, y los planetas se trasladan alrededor de él, casi en un mismo plano, excepto Plutón, cuya trayectoria alrededor del Sol se encuentra señalada en color rojo. Todd K. Timberlake. Francisco Esquembre – Own work
Si nos referimos a su composición química, este gélido planeta tiene una superficie cubierta por hielos de nitrógeno, monóxido de carbono y metano, que se distribuyen de forma muy distinta a lo largo de su superficie por motivos que no se comprenden del todo. Hielos? si! hielos, pues los gases que forman parte de la superficie están expuestos a presiones y temperaturas muy bajas, del orden de 10-11 microbar para las presiones en promedio (la presión atmosférica terrestre es aproximadamente de 1 bar y un microbar es la millonésima parte de un bar), mientras que las temperaturas rondan entre los -236 y los -228 ºC.
Bajo estas condiciones, lo más sorprendente es que la presión atmosférica podría aumentar y disminuir siguiendo ciclos climáticos, lo que permitiría, durante el momento de máxima presión, tener lagos y ríos de Nitrógeno líquido sobre Plutón. Su superficie también se destaca por su increíble contraste en cuanto a composición y edades. Mientras hay zonas geológicamente muy jóvenes, como la espectacular planicie Sputnik planum, el característico “corazón de Plutón”, con una edad inferior a diez millones de años, otras regiones tienen numerosos cráteres que sugieren una edad de varios miles de millones de años. Otra característica de la planicie Sputnik planum es que está formada principalmente por hielo de nitrógeno en estado fluido, con una consistencia similar a la de la pasta de dientes, y también está compuesta por hielos de metano y monóxido de carbono.
Imagen: Plutón presenta una superficie cubierta por hielos de nitrógeno, monóxido de carbono y metano, que se distribuyen de forma muy distinta por motivos que aún no se logran comprender.
El interior del planeta, según los astrónomos, está formado por una estructura interna diferenciada en capas, con un núcleo de unos 1.700 Km de diámetro (el 70% de su tamaño) constituido por roca; un manto dividido en una parte interna de hielo de agua y una externa, de nitrógeno congelado. La superficie de Plutón, como vimos recién, está formada por nitrógeno, metano y monóxido de carbono congelados.
Su atmósfera se alimenta de la sublimación (cambio físico en donde la materia pasa del estado sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido) de los hielos que forman la superficie, principalmente nitrógeno, monóxido de carbono y metano.
Pese al pequeño tamaño de Plutón, con un radio ecuatorial de apenas unos 1.188 km (más pequeño que nuestro satélite natural, la Luna), posee cinco lunas. La más conocida es Caronte que posee casi la mitad del tamaño de su planeta anfitrión del Sistema Solar. Al ser tan grande, Plutón y Caronte a veces son referidos como un sistema binario de planetas enanos. Además de Caronte, Plutón posee otros cuatro pequeños satélites llamados Nix, Hydra, Cerbero y Estigia.
Desde la década del 90, Plutón ha estado en foco de discusión cuando en el año 2003, los astrónomos estadounidenses, Chad Trujillo, del Observatorio Gemini y Michael Brown, de Caltech, descubrieron otro objeto transneptuniano (TNO siglas de “trans-Neptunian object”, objetos más alejados del Sol que Neptuno) de un tamaño mayor a Plutón.
Eris, hoy denominado así en honor a la diosa griega de la discordia, de unos 2.500 km de diámetro, orbitando alrededor del Sol, era más masivo que Plutón y que también tenía un satélite. Con un objeto de estas características, más grande y más masivo que Plutón y encontrándose más allá de Neptuno, los astrónomos comenzaron a plantearse si también debería ser considerado un planeta o no, y con ello, una pregunta más fundamental: «¿Qué constituye un planeta?», o en términos más generales ¿Cuáles son las características que un cuerpo celeste debe reunir para ser considerado “planeta”?
El descubrimiento de Eris marcó un antecedente suficiente que obligó a la Unión Astronómica Internacional (IAU) a crear el Comité de Definición de Planetas, para recopilar opiniones de una amplia gama de intereses científicos, con aportes de astrónomos profesionales, científicos planetarios, historiadores, editores de ciencia, escritores y educadores, quienes prepararon un proyecto de resolución para ser presentado ante los miembros de la IAU.
El 24 de agosto de 2006, los astrónomos de la IAU debatieron la definición formal de un planeta del Sistema Solar y allí resolvieron que un planeta clásico, para ser considerado debe cumplir con las siguientes condiciones:
(a) estar en órbita alrededor del Sol.
(b) tener suficiente masa (y por ende fuerza de gravedad) para que su forma sea casi redonda.
y (c) que haya despejado “el vecindario” alrededor de su órbita, es decir, no estar influenciado por la gravedad de otros cuerpos ni compartir su órbita con los mismos.
Así, Eris, Plutón y Ceres (éste último es el mayor de los cuerpos que forman el cinturón de asteroides ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter) pertenecientes a nuestro Sistema Solar, no llegan, según la nueva definición, a ser planetas «clásicos», ya que no son lo suficientemente grandes para dominar sus órbitas, y fueron los primeros en formar parte de una nueva clase de objetos denominada “Planetas Enanos”.
Imagen: los Planetas Enanos, como su propio término lo describe, consisten en planetas que son de tamaño menor que los demás que conforman el Sistema Solar. La imagen no está a escala.
¿Qué significa “dominar su órbita”? La teoría detrás de esta definición es que una vez que un objeto es lo suficientemente grande, «barrería» cuerpos más pequeños en su vecindad debido a su atracción gravitatoria (todos terminarían chocando contra su superficie), dejando su órbita vacía excepto por él mismo, pocos intrusos transitorios (cometas, etc.) y tal vez una población con una masa pequeña, por ejemplo, los asteroides troyanos. Ocho planetas principales lograron hacer esto, pero Plutón al ser 30 veces menos masivo que nuestro planeta Tierra, no alcanzó a desarrollar la suficiente fuerza de gravedad y no lo logró, pues en su recorrido orbital se encuentran objetos pertenecientes al cinturón de Kuiper (Disco formado por objetos muy primitivos, como cometas y asteroides, ubicado más allá de la órbita de Neptuno), y hasta el mismo Neptuno. Recordemos que la fuerza de gravedad que ejerce un cuerpo, por ejemplo un planeta sobre otro, es directamente proporcional a la masa del planeta e inversamente proporcional a la distancia que exista entre ambos, con lo cual el planeta atraerá hacia su superficie a todos aquellos cuerpos de menor masa y tamaño que el planeta propiamente dicho y que se encuentren a una distancia cercana, la conocida ley de gravitación universal, deducida por Isaac Newton en 1687.
Desde entonces, la discusión de si Plutón es un planeta o no, se ha vuelto muy popular entre el público. Sin embargo, la mayoría de los astrónomos profesionales no creen que esta sea una cuestión de tanta importancia, ya que la línea divisoria entre un planeta y un asteroide es algo arbitraria. Por ejemplo, si el diámetro más bajo que puede tener un planeta es de 2.000 km, entonces un cuerpo con un diámetro de 2.001 km en un planeta, mientras que un cuerpo con un diámetro de 1.999 km debería ser un asteroide. Sin embargo, lo malo de esta diferenciación es que los diámetros planetarios rara vez se conocen con tanta precisión antes de la exploración directa con una nave espacial, lo que no siempre es una opción posible.
De todas formas, es seguro decir que cualquier decisión que hubiese tomado la IAU habría molestado a alguien, pero poner la definición de qué es un planeta sobre una base científica objetiva, probablemente sea lo mejor aceptado en el ambiente científico.
Hoy en día, la resolución continúa en su lugar y resulta ser un claro testimonio de la naturaleza fluida de la ciencia y de cómo nuestra visión del Universo continúa evolucionando en base a los cambios realizados en las observaciones, las mediciones y la teoría.
A pesar que el próximo 24 de agosto se conmemore un nuevo aniversario de esta resolución, y por el solo hecho de haber sido considerado un planeta a lo largo de más de 70 años, Plutón siempre ocupará un lugar especial en nuestros corazones.
