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Saturno. Fotos desde Cassini durante el equinoccio en 2008

 

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El Sistema Solar y las órbitas de sus planetas

Plutón y los planetas enanos externos

 

Plutón y Caronte

Plutón, considerado mucho tiempo como el último planeta del sistema solar, pero degradado al rango de planeta enano en 2006, fue descubierto por Clyde Tombaugh en 1930.

La órbita de Plutón es muy excéntrica, y su distancia al Sol varía, así pues, mucho, entre 30 y 49 unidades astronómicas. Así, durante ciertos periodos, Plutón está más próximo del Sol que Neptuno, lo que fue, por ejemplo, el caso entre 1979 y 1999. La órbita está también muy inclinada, con un ángulo de 17 grados con relación al plano de la eclíptica.

 

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Plutón (a la izquierda) y Caronte observados en 1994 por el telescopio espacial. La separación del par es de 19.600 kilómetros. Crédito: GSFC / NASA

A causa de su alejamiento, Plutón es muy difícil de estudiar. No ha sido sobrevolado jamás por una sonda. Hubo así que esperar hasta 1978 para que se descubra que el planeta posee un enorme satélite, Caronte, a una distancia de 19.600 kilómetros.

Una propiedad notable del par Plutón-Caronte reside en el hecho de que los periodos de rotación de ambos cuerpos son idénticos e iguales al periodo de órbita mutua (un poco más de 6 días terrestres). Se trata allí de un fenómeno completamente excepcional, ambos cuerpos se presentan siempre la misma cara, y aparecen recíprocamente fijos en el cielo del otro.

Sólo fue a continuación, en el nuevo milenio, que otros satélites más pequeños fueron detectados por el telescopio espacial Hubble: Nix e Hidra, en mayo de 2005; Cerbero, en junio de 2011; y por fin Estigia, en junio de 2012. En el orden de distancia creciente al par Plutón-Caronte, los periodos orbitales de estos satélites son de 20 días terrestres para Estigia, 25 días para Nix, 32 días para Cerbero y 38 días para Hidra.

 

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El sistema de satélites de Plutón observado por el telescopio espacial en febrero de 2006. Los dos satélites Nix e Hidra fueron descubiertos en mayo de 2005 por el mismo telescopio. Crédito: Nasa / ESA / por HORA. Weaver (JHU / APL) / A. Stern (SwRI) / HST Pluto Companion Search Team

Gracias a un fenómeno muy raro, el paso de la Tierra en el plano de la órbita del sistema entre 1985 y 1990, los astrónomos pudieron observar toda una serie de eclipses mutuos de los dos cuerpos principales. Pudieron deducir de eso las dimensiones de estos últimos: 2300 kilómetros de diámetro para Plutón y 1200 para Caronte. Tengamos en cuenta que la separación entre los dos cuerpos es sólo de alrededor de 8 veces el diámetro de Plutón.

 

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Reconstitución de la superficie de Plutón a partir de datos del telescopio Hubble obtenidos en 1994. No se trata de fotografías directas, sino de imágenes generadas por un tratamiento numérico de las observaciones del telescopio. Observamos contrastes muy marcados a la escala del planeta, probablemente debidos a la distribución del hielo sobre la superficie. Crédito: NASA / ESA / A. Stern / M. Buie

Las observaciones espectroscópicas revelaron que la superficie de Plutón está recubierta de hielo y principalmente compuesta de nitrógeno con un poco de metano. Una atmósfera muy tenue está presente con una presión 100.000 veces más baja que la presión terrestre. La temperatura media es de -220 grados Celsius.

La misión New Horizons

Perdido en las profundidades del sistema solar, el sistema Pluton-Caronte jamás ha sido visitado por una sonda. Esta omisión debería ser recuperada por fin en 2015, gracias a la misión New Horizons que sobrevolará el par y sus satélites. Esta misión hasta podría sobrevolar uno o varios cuerpos del cinturón de Kuiper si se detectan hasta entonces objetivos adecuados.

La misión New Horizon ha sido lanzada el 19 de enero de 2006, y su llegada está prevista para julio de 2015. La sonda fue el objeto artificial más rápido en haber dejado la Tierra. Su trayecto la hizo cruzar la órbita del planeta Marte en abril de 2006, sobrevolar Júpiter en febrero de 2.007, sobrepasar las órbitas de Saturno y Urano respectivamente en junio de 2008 y marzo de 2011, y el paso de la órbita de Neptuno está previsto para agosto de 2.014.

Los objetivos principales de New Horizons son estudiar la morfología y la composición química de las superficies de Plutón y Caronte, y analizar la atmósfera de Plutón (Caronte no la tiene). A esta distancia del Sol, los paneles solares serían ineficaces, y la sonda se provee, pues, de un generador eléctrico nuclear a base de plutonio. La sonda también debe ser completamente autónoma, ya que las comunicaciones con la Tierra tardarán alrededor de 10 horas ida y vuelta, y un control a distancia sería entonces poco práctico.

Eris

Otro planeta enano más allá de Neptuno es Eris, un cuerpo descubierto en 2005 a partir de imágenes tomadas en 2003 en el observatorio del Monte Palomar.

Se considera, según medidas del telescopio espacial, que el diámetro de Eris es de cerca de 2400 kilómetros, por lo tanto, ligeramente superior al de Plutón. El planeta enano circula sobre una órbita muy elíptica, y su distancia al Sol varía entre 38 y 98 unidades astronómicas (o sea 5,6 y 14,6 mil millones de kilómetros).

Otras observaciones a partir del telescopio Keck revelaron la presencia de un satélite, Disnomia, que gira alrededor de Eris a una distancia de cerca de 36 000 kilómetros.

 

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Versión artística de Eris y su satélite Disnomia (arriba a la izquierda). Crédito: NASA, ESA, and A. Schaller

Haumea y Makemake

Por fin, en 2008, dos nuevos planetas enanos han sido reconocidos como tales: Haumea y Makemake.

Haumea ha sido descubierto en 2005 en el observatorio de la Sierra Nevada; su distancia al Sol varía entre 35 y 51 unidades astronómicas, y está acompañado por dos satélites (Hi' iaka y Namaka). El planeta enano gira muy rápidamente sobre sí mismo, en cuatro horas, y su forma es más elipsoidal que esférica, con una dimensión máxima de cerca de 2000 kilómetros y una dimensión mínima de cerca de 1000 kilómetros.

Makemake fue descubierto por un telescopio robótico en el observatorio del Monte Palomar en 2005, su distancia al Sol varía entre 39 y 53 unidades astronómicas, no tiene satélite conocido y su diámetro es de cerca de 1600 kilómetros.

Haumea es la diosa de la fertilidad y del nacimiento en la mitología hawaiana. Makemake es el creador de la humanidad y el dios de la fertilidad en la mitología de la isla de Pascua.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

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