Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

viernes, 5 de enero de 2018

Un planeta llamado Eris

El 5 de enero de 2005, hoy hace 13 años, el astrónomo Mike Brown y su equipo descubrieron un astro al que provisionalmente se le llamó 2003 UB313 y posteriormente Eris, que fue clave en el destronamiento de Plutón. 
Es curioso que habiéndose descubierto en 2005, en su nombre aparezca 2003. Eso es porque fue en octubre de ese año 2003, cuando se obtuvo la imagen que analizada 2 años más tarde dio lugar a su descubrimiento.
Imagen en la que se descubrió Eris, obtenida desde el telescopio de Monte Palomar / Caltech/ M.Brow

Se estimó su diámetro en 2400 km, algo mayor que el de Plutón, y por ello, ya desde el momento en que fue anunciado su descubrimiento, el 29 de julio, fue considerado por muchos como el décimo planeta.


 No fue el primer “décimo planeta” anunciado por los medios, ya que según se iban encontrando diferentes astros del Cinturón de Kuiper más allá de la órbita de Neptuno, se decía lo mismo pero eran más pequeños y nunca llegaban a aceptarse como tales. Pero en este caso parecía lógico porque siendo mayor que Plutón, y éste en aquella época era considerado como planeta, también debía serlo Eris. Pero había que establecerlo de manera oficial y la Unión Astronómica Internacional (IAU siglas en inglés) se dio un plazo de un año para tomar una decisión en un congreso a celebrar en agosto de 2006 en Praga.

Como para asignarle nombre debía determinarse previamente el tipo de astro, siguió con su denominación provisional o con la propuesta no oficial de su descubridor (Xena)
Durante el congreso de Praga, y en la semana del 16 al 24 de agosto, Eris (2003 UB313) fue uno de los 12 planetas según la propuesta que se manejó en la asamblea de la IAU. En muchos medios de comunicación ya se daba por hecho la ampliación del número de planetas hasta la docena y con ella la inclusión de Eris, aunque finalmente, ante el desacuerdo de muchos congresistas, no llegó a presentarse esta propuesta.
Los 12 planetas, según la propuesta que se presumía definitiva en agosto de 2006

Pero Eris fue el causante de la necesidad de revisar la definición de planeta y como consecuencia de la caída finalmente de Plutón
Parece que las discusiones en el congreso fueron acaloradas y según algunas opiniones el objetivo final era Plutón si o no, y buscar una definición que lo incluyera o lo apartara. Sobre esto y la degradación del noveno planeta ya escribí un post titulado “10 años con uno menos” .
Y tal como allí escribí, se buscó una definición muy artificiosa de planeta para decidir si Plutón lo era o no, y una vez decidido que no, se creó un nuevo grupo de astros, los planetas enanos, en el que ubicar a Plutón:
Como el descubrimiento de 2003 UB313 fue la causa de las discusiones, finalmente se le asignó el nombre de la diosa de la discordia en la mitología griega, y su nombre completo es 133199 Eris.

Aunque inicialmente su diámetro se estimó en 2400 km, frente a los 2370 de Plutón, una medición más precisa en 2010 lo redujo a 2326. En cualquier caso tiene una densidad mucho más elevada y por tanto mayor masa.
También se ha descubierto un satélite de Eris, al que se dio el nombre de Disnomia, diosa griega del desorden civil y la ilegalidad.
Eris y su satélite Disnomia, imagen obtenida por el telescopio espacial Hubble.


Es muy curiosa la historia previa al descubrimiento de Eris y las consecuencias posteriores tal como lo narra Mike Brown, y la manera desenfadada de hacerlo: Cuenta que en diciembre de 1999 hizo una apuesta con una compañera sobre que alguien encontraría un planeta más allá de Plutón en menos de 5 años
Fue él mismo, pero para cobrar la apuesta tuvo que contar con la benevolencia de su compañera porque habían pasado unos días del plazo cuando él lo encontró. 

Luego Mike reconocía que mucha gente llegó a recriminarle el ser el culpable de la degradación de Plutón, y él mismo escribió un libro titulado “Cómo maté a Plutón”. Incluso su dirección de usuario de twitter es @plutokiller


Cuenta de Twitter del descubridor de Eris


Precisamente Mike Brown es el primero y principal propulsor de la idea de la existencia de un noveno planeta, mucho más grande y alejado, que actualmente está apoyada por muchos astrónomos, y a este respecto Mike ha dicho que su hija se enfadó con él por quitarle un planeta y le había prometido buscarle otro.


Eris estuvo a punto de convertirse en planeta pero finalmente se quedó en planeta enano de acuerdo a la definición que se puso en vigor en 2006. Pero ¿podrían buscarse las vueltas para que aquellas condiciones que se pusieron para excluir a Plutón dejaran algún resquicio a Eris?

Estas condiciones, que tiene que cumplir un planeta del sistema solar, son:
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. Más concretamente, su propia gravedad debe llevarlo al equilibrio hidrostático. Básicamente esto significa que en condiciones normales debería ser esférico
3- El objeto debe haber limpiado la vecindad de su órbita.

Los astros que cumplan las dos primeras condiciones pero no la tercera se denominan planetas enanos.

Pero lo curioso es que la diferencia entre planeta o planeta enano no es el tamaño como parecería lógico por el apelativo, y podría recogerse en la segunda condición, sino algo tan accesorio y extraño como si tiene la órbita limpia o no. Haciendo una broma ¿no sería más lógico llamarles planetas sucios?
Era la misma condición que se había tomado en su día para decidir que Ceres y otros asteroides dejaban de ser planetas, y debió parecer lógico volver a usar ese criterio en el momento que se puso en duda el estatus de otro astro.

Pero en realidad ningún planeta ha limpiado totalmente la vecindad de su órbita:
Júpiter la comparte con centenares de pequeños asteroides, los llamados troyanos, que circulan a 60º delate y detrás de él en unas posiciones condicionadas por la gravedad del planeta gigante, y la Tierra por ejemplo, tiene multitud de asteroides con una órbita muy similar a la suya, los coorbitales terrestres .

Para soslayar este tema frecuentemente se modificó el enunciado “ha limpiado su órbita” por “domina gravitatoriamente su órbita”
O en ocasiones se puede leer así: Un planeta es un cuerpo celeste que es por mucho el objeto más grande de su población local.
Pero ¿Qué significa dominar? ¿hasta dónde llega “su órbita”? ¿Cuánto es “por mucho”? Claramente son temas bastante imprecisos.


Plutón no ha limpiado su órbita porque hay muchos astros del Cinturón de Kuiper (los plutinos) que tienen una órbita muy similar.
Pero parece que se dio por hecho que Eris tampoco tenía despejada su órbita y eso ya no está tan claro, aunque depende del criterio que se siga para determinarlo. La IAU no lo ha establecido:
Orbitas de los planetas gigantes, Pluón y Eris, además del Cinturón de Kuiper representado por la nube de puntos, desde una perspectiva de la eclíptica en planta.
La órbita de Eris, con un semieje mayor de 67.7 unidades astronómicas (u. a.) estaría fuera del acantilado de Kuiper (situado a 50 u.a.) donde disminuye drásticamente el número de astros, y estando esta órbita muy inclinada, no se conocen otros cuerpos con los que la comparta y por ello tiene la mayor parte de su órbita limpia. 
Dos imágenes de la órbita de Eris donde se aprecia su inclinación (en la primera está de canto la eclíptica y en la segunda la propia órbita de Eris), que junto a su tamaño, la hace única en el sistema solar. 

Pero el hecho de su gran excentricidad que le lleva a atravesar plenamente el cinturón de Kuiper haría que por allí se cruzase con otros muchos asteroides y ello podría hacer que se considerase que no tiene limpia su órbita, pero cualitativamente lo mismo le ocurre  la Tierra.
De hecho hay asteroides que tienen casi la misma órbita que la Tierra, y otros la misma que Júpiter, como se ha dicho, pero no se conoce ninguno con la misma órbita que Eris. La diferencia está en que la masa de la Tierra o Júpiter es mucho mayor que la de los asteroides cercanos. Pero la definición de la IAU no dice nada respecto a las masas en la condición 3.

El hecho de compartir órbita no está claro cómo determinarlo. Algunos prestigiosos investigadores han seguido diversos métodos, como cito luego, pero solo por hacer de “abogado del diablo” he considerado un criterio que aparentemente parece sencillo y lógico: comparar el semieje mayor de las órbitas (a), lo que puede considerarse el tamaño de las mismas.
Listado de asteroides cuyo eje mayor de su órbita es similar al de la Tierra (1), Plutón (39.45) y Eris (67.65)
Veamos el número de asteroides cuya órbita tiene un eje mayor que se diferencia con la de la Tierra (a=1) menos de 0.01: Son un total de 98. En el caso de Plutón, son 11, y en el de Eris ninguno.
Estas proporciones son similares tomando una diferencia de 0.1: en la Tierra casi 1500, en Plutón 114 y solo 1 en Eris.
De acuerdo que esto tiene trampa, porque hay otros parámetros orbitales que hay que tener en cuenta, como la inclinación, la excentricidad o la posición de los nodos. Si todas las órbitas fueran circulares y se tomasen vecindades estrechas, Eris sería el que más limpia tiene su órbita, de los tres.

Ahora bien. Considerando el vecindades de las órbitas en sentido amplio todos los planetas han despejado sus vecindarios en una medida mucho mayor que cualquier planeta enano
La IAU no asigna ningún criterio objetivo ni valor numérico, pero algunos investigadores han realizado propuestas en este sentido, que van en diferentes líneas.

- Steven Soter propuso una medida K basada en la observación, para separar los cuerpos que orbitan estrellas en planetas y no planetas.  Soter considera que dos cuerpos comparten una zona orbital si sus órbitas cruzan una distancia radial común de la primaria, y sus períodos no resonantes difieren en menos de un orden de magnitud. 
K se calcula dividiendo la masa del cuerpo candidato entre la masa total de los otros objetos que comparten su zona orbital. Soter propuso que si K> 100, entonces el cuerpo candidato sería considerado como un planeta.

Con este criterio los valores obtenidos serían: Tierra 1.7 millones, Plutón 0,08 y Eris 0,1 y no hay duda de la diferencia, pero los criterios de Soter son relativos.

- Jean Luc Margot ha propuesto partir de las características de un astro (masa y semieje mayor) como medidas de la capacidad para despejar su órbita. En un estudio teórico sin tener en cuenta la realidad del sistema solar obtendría un parámetro que le otorgaría, o no, la categoría de planeta, y también los 8 planetas oficiales son los únicos que aprueban.

- Por otra parte Alan Stern y Harold F. Levison buscaron un algoritmo para determinar una medida de la capacidad de un astro para dispersar otros más pequeños fuera de su región orbital durante un periodo de tiempo igual a la edad del Universo.

Nuevamente los 8 planetas oficiales ganan por mucho a los planetas enanos, pero no deja de ser paradójico que uno de los autores sea precisamente Alan Stern, Investigador principal de la misión New Horizons con destino a Plutón, quien ha propuesto reiteradamente la devolución del status al noveno planeta.
Alan Stern, que vio como se lanzaba la New Horizons hacia un planeta, pero llegó a un planeta enano, siempre opinó que Plutón debía seguir siendo planeta.

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