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

jueves, 6 de julio de 2023

El exclusivo club de los planetas enanos

 

Desde el 24 de agosto de 2006 existe un pequeño grupo de astros a los que la Unión Astronómica Internacional denomina planetas enanos. Concretamente en la actualidad son 5: Ceres, Plutón, Eris, Makemake y Haumea. Podría decirse que los tres primeros son socios fundadores del club, y los otros dos se incluyeron respectivamente en julio y septiembre de 2008.

Tamaños relativos de los 5 planetas enanos. Solo las imágenes de Plutón y Ceres son reales, siendo las otras 3 representaciones artísticas.

Pocas veces se puede ser testigo de unos cambios radicales en los conceptos, descubrimientos o definiciones de grupos de astros en el sistema solar. Recuerdo con todo detalle lo que me llegó en aquellos dos veranos con relación a los planetas enanos y las circunstancias que lo rodearon. 

Y como parece que los planetas enanos son para el verano, puede ser el momento ahora de hablar sobre ellos.

Quiero aclarar un poco el tema porque a veces se habla de planetas enanos, refiriéndose a otros astros que oficialmente no lo son. Actualmente hay 5 y solo 5.

No es que antes estos astros no se conocieran, pero en ese momento se decidió crear este grupo como una consecuencia de la discusión sobre el status de Plutón, para que al quitarle la categoría de planeta pudiera incluirse en un grupo significativo y reducido, y no dejarlo como uno más de los miles e incluso posiblemente millones de pequeños astros que constituyen el cinturón de Kuiper, ese segundo cinturón de asteroides, en este caso helados, que se encuentran más allá de Neptuno.

Órbitas y posiciones actuales de los 5 planetas enanos (y de Neptuno como referencia).
Se ha representado su proyección sobre la eclíptica, por lo que según la inclinación de cada órbita el Sol puede quedar lejos del foco de las elipses.

Solo con ver sus órbitas, queda claro que realmente no importaba mucho cuales debían ser las características de un astro para que quedara incluido en este grupo sino que lo importante era que Plutón debía cumplirlas. Incluso la situación de Ceres desentona claramente con las demás.

Las condiciones que debe cumplir un astro para ser planeta enano son:

1- Estar en órbita alrededor del Sol, no siendo un satélite de un planeta ni de otro cuerpo no estelar.

2- Tener suficiente masa para que su propia gravedad haya superado la fuerza de un cuerpo rígido, de manera que adquiera un equilibrio hidrostático.  Esta palabrería significa que en condiciones normales debe tener una forma casi esférica. Por cierto, Haumea no la tiene aunque es debido a su rápida rotación.

3- No haber limpiado la vecindad de su órbita, es decir que la comparte con otros objetos.

Esta última condición es la que oficialmente determinó el que Plutón fuese un planeta enano y no un planeta, y no deja de ser curioso el hecho de que el que sea enano o no lo sea no venga determinado por su masa o tamaño (segunda condición) sino por algo tan extraño como ser capaz de limpiar o no (tercera condición)

Esta última condición, que tiene una formulación extraña, se inspiró en la degradación de Ceres a mediados del siglo XIX cuando se fueron descubriendo numerosos asteroides con órbitas similares.

Pero no deja de ser curioso que el mismo Júpiter tiene asteroides en su propia órbita (los llamados troyanos y que en los últimos años se han descubierto centenares de miles de ellos) lo que llevaría a la paradoja de llamarle "planeta enano" al más grande de todos los planetas. Por ello se ha sustituido lo de "haber limpiado" por "dominar gravitatoriamente su órbita" ya que la dinámica de estos asteroides está totalmente condicionada por la gravedad del planeta. No obstante, también se han descubierto asteroides coorbitales con la Tierra y otros planetas, y el único argumento que queda para no incluirlos entre "los enanos" es que el porcentaje de masa de éstos asteroides respecto al planeta es muy inferior al que puede haber en el caso de los cinco protagonistas de hoy.

Aunque la masa de los asteroides troyanos sea proporcionalmente muy inferior a la de los del cinturón principal donde se encuentra Ceres, en la definición de planeta enano nunca se ha hablado de porcentajes. 

Ahora que se descubren continuamente nuevos exoplanetas, para generalizar la definición fuera del sistema solar (como si eso tuviese algún sentido) en ocasiones se sustituye la primera condición por: Estar en órbita alrededor de una estrella similar al Sol.

Lo sorprendente del caso es (tal como se ha citado con Plutón) que la condición para que un planeta sea enano no es que sea pequeño, como la lógica parece indicar, sino que “haya limpiado su órbita”. Debería llamarse “planeta limpio” o limpiador.

En cualquier caso puede haber otros astros que cumplan esas condiciones y ya se han encontrado varios candidatos; pero una vez enfriada la discusión y el debate sobre Plutón, tampoco parece que haya demasiado interés en analizar a fondo las características de estos astros y la posibilidad de incluirlos en el grupo, como tampoco la de cuestionar si otros planetas podrían ser "enanos" por la condición 3, como se ha dicho.


Características de cada uno de "los cinco": 

Ceres

Fue descubierto la primera noche del siglo XIX por el italiano Piazzi, que en principio pensó que se trataba de un cometa. Durante unos 50 años se le consideró planeta y luego asteroide. Una semana de agosto de 2006 se dio por hecho que recuperaría la categoría de planeta, y finalmente tiene el doble estatus de asteroide y planeta enano, tal como se ha dicho. Sin duda es el astro que más veces ha cambiado de categoría.

Su diámetro no llega por poco a los 1000 kilómetros por lo que es el más pequeño de los planetas enanos, pero el más grande con diferencia de los asteroides del cinturón principal. Hay otros astros transneptunianos de mayor tamaño que Ceres, pero su baja densidad hace que no sean redondos y por ello no se consideran planetas enanos.

Imagen de Ceres obtenida por la sonda Dawn

Plutón

Descubierto en 1930 por Clyde Tombaugh, considerado como planeta durante 76 años, es el verdadero protagonista de esta historia y por la discusión sobre su status se definió este grupo de astros.

Su diámetro es de 2377 km y tiene al menos 5 satélites (2 descubiertos en agosto de 2005, y otros 2 en 2011 y en 2012), siendo Caronte (1978) el más grande con diferencia.

Plutón, en una imagen obtenida por la sonda New Horizons

La mecánica celeste vista desde Plutón es muy llamativa y la recogí en “Un lugar con un cielo muy especial”. Si no lo leíste, te lo aconsejo vivamente.


Los otros 3 fueron descubiertos por equipos dirigidos por Michael Brown.

Eris

Fue el culpable de la destitución de Plutón. Encontrado en enero de 2005 y comprobado que era más grande que éste (ahora se sabe que en tamaño no lo es, con un diámetro de 2326 km , pero sí en masa), parecía que debería ser un planeta y que eso se decidiría en la asamblea de la UAI de 2006, pero finalmente ante el posible aumento futuro del número de planetas de manera exagerada al descubrirse nuevos astros, se decidió crear el nuevo grupo, en el que también se incluyó a Plutón por ser más pequeño que Eris.

Sus descubridores le dieron el nombre de Xena, pero finalmente se le llamó Eris por ser ésta la diosa de la discordia en la antigua Grecia y haber producido la discordia entre los astrónomos partidarios y detractores de degradar a Plutón. Tiene al menos una luna, a la que se le ha llamado Disnomia.

Eris y Disnomia en una foto captada por el telescopio Hubble, y una imagen artística de Eris.

Haumea

Parece ser que aunque en 2005 fue encontrado por Brown, un año antes ya había sido descubierto desde el observatorio de Sierra Nevada por José Luis Ortiz. Surgió la controversia porque se dijo que estos habían utilizado algún dato previo del otro equipo, hubo algunas vicisitudes en la presentación del nuevo astro, y actualmente la UAI no ha designado quien es el descubridor oficial.

Tiene una forma notablemente alargada con 1900 x 1300 km y no es eso lo más excepcional, ni sus 2 satélites sino que a modo de Saturno, está provisto de un anillo.

Imagen obtenida por el telescopio espacial Hubble donde se aprecian los dos satélites, y una representación artística con el anillo

Makemake

Descubierto en marzo de 2005, tiene un diámetro de 1430 km, un satélite conocido, y su extraño nombre procede de la mitología Rapa Nui (de la isla de Pascua)

Makemake y su satélite, captados por el Hubble


Por completar la confusa nomenclatura, existen otros términos que incluyen a algunos de estos astros: los plutoides y los plutinos

El término ”plutoide” incluye a los planetas enanos que están situados más allá de la órbita de Neptuno  es decir que se exceptúa a Ceres y quedan los otros 4.

Parece una definición absurda porque incluso con posibles futuros descubrimientos un plutoide es y será "un planeta enano distinto de Ceres", ya que no se encontrará ningún otro dentro de la órbita de Neptuno. Quizás para compensar, Ceres conserva un doble estatus de asteroide y planeta enano.

Algo similar se intentó con Plutón años antes de su degradación: que fuese simultáneamente planeta y asteroide, pero sus defensores no lo aceptaron y al final fue peor.

Por otra parte el de  los "plutinos" es otro término que pudiera llevar a confusión y caracteriza a los astros que al igual que Plutón, están en resonancia 3:2 con Neptuno, es decir que por cada 3 vueltas alrededor del Sol que da Neptuno, éstos dan 2. En este caso hay más astros con esta característica, pero  no son planetas enanos, paradógicamente por su pequeño tamaño. El primero fue descubierto en 1993.

Todo esto no deja de ser curioso, cómo se ha utilizado el nombre de Plutón para designar a estos grupos de astros...

Ni los plutoides, ni los plutinos tienen mucho sentido, y lo de planeta enano tampoco.

Se puso “planeta enano”, para que apareciera la palabra “planeta” al referirse a Plutón, y en las otras acepciones, evidentemente también. Para que el agraviado y destituido Plutón aparezca como referencia repetida en las diferentes nomenclaturas.

4 comentarios:

  1. Hola Estaban, muchas gracias por el interesante artículo. Me queda una duda sobre el tema de las resonancias, no comprendo muy bien el porqué parece ser que son tan habituales en los planetas y los satélites. Es decir el proceso por el que se llegan a producir. Un saludo :-)

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    1. Hola Pablo José. Las resonancias entre los astros se deben a interacciones gravitatorias en determinados lugares de las órbitas, que poco a poco se van deformando y cambiando los periodos hasta que las aproximaciones ocurren en los mismos lugares. De todas formas, entiendo que esto no diga mucho e intentaré explicarlo de manera sencilla utilizando gráficos.
      Un saludo.

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    2. Hola Pablo José. He estado dando vueltas al tema de las resonancias y su causa.
      En el caso de los plutinos el acercamiento de Neptuno es siempre cerca del afelio del plutino. Creo haber encontrado el motivo, y una serie de interacciones gravitatorias con Neptuno, que alternativamente van aumentando y disminuyendo el periodo alrededor de 3:2, y van acercando el punto de aproximación al afelio con lo que muchos asteroides se convertirían en plutinos. Lo publiqué ayer pero lo he quitado porque mi hijo (que sabe más física que yo) me ha dicho que hay un paso de un razonamiento que no estaba claro. Si soluciono ese tema (espero que si), lo volveré a publicar.

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    3. He encontrado lo que escribí al respecto, parece que no es del todo correcto y por eso no lo he incluido en el blog, pero ya que está y alguna indicación puede servir para intuir por dónde va el tema, lo tengo aquí: https://prueba376543.blogspot.com/2023/10/resonancia-en-los-plutinos.html
      donde se puede leer.

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