diumenge, 2 de febrer de 2014

Planetas Enanos Trans-Neptunianos




A partir de 1992 se comenzaron a descubrir objetos que orbitan alrededor del Sol más allá de Neptuno. En la actualidad se cuentan unos 2.400 de estos objetos transneptunianos (TNO en sus siglas en inglés) pero se calcula que hay unos 70.000 con diámetros mayores que 100 kilómetros en esa zona de nuestro Sistema Solar, algunos de ellos, como Eris y Plutón, con diámetros de hasta 2.300 kilómetros. Este cinturón transneptuniano, también llamado cinturón de Kuiper, es comparable al de asteroides, situado entre las órbitas de Marte y Júpiter y formado por cuerpos más pequeños. 

El descubrimiento de estos cuerpos similares en tamaño a Plutón fue el desencadenante de su pérdida de condición de planeta. Al haber varios cuerpos de tamaño similar en la misma región orbitando en torno al Sol surgió la pregunta: ¿qué es un planeta? Y por primera vez en la historia se discutió y definió el término planeta en la reunión de la Unión Internacional de Astronomía, en Praga en 2006. A partir de entonces nuestro Sistema Solar está compuesto por ocho planetas y sus satélites, cinco planetas enanos (Plutón, Eris, Makemake, Haumea y Ceres), dos cinturones de cuerpos menores y un gran número de cometas. Hay que resaltar que Ceres, que hasta 2006 era el mayor de los asteroides, gira en torno al Sol entre las órbitas de Marte y Júpiter, mientras que los otros cuatro planetas enanos lo hacen más allá de la órbita de Neptuno. 

Los centauros 

Además de los mencionados, existe otro conjunto de cuerpos, llamados centauros, que giran en torno al Sol en órbitas entre Júpiter y Saturno. Estos objetos son bastante más pequeños, de unos cientos de kilómetros de diámetro, y serian TNO escapados del cinturón de Kuiper. El más famoso de los centauros es Chirón, que fue el primer objeto en ser descubierto con una órbita típica de un asteroide pero que mostraba actividad cometaria, o sea una coma de material volátil (agua y dióxido de carbono entre otros). Precisamente esta dualidad cometa-asteroide es la que da el nombre de centauros a este tipo de objetos. Además se empieza a pensar que puedan existir asteroides con actividad cometaria, así como cometas sin material volátil, los llamados cometas muertos. 

También hay que mencionar que algunos satélites de los planetas gigantes, como Ganímedes y Calixto (de Júpiter), Titán (de Saturno) o Tritón (de Neptuno) tienen tamaños similares a los planetas enanos y, en algunos casos, composiciones similares. 

Precisamente, las últimas investigaciones sobre la composición de estos objetos demuestran que en la superficie de estos planetas enanos, centauros y algunos satélites del Sistema Solar existen hielos. Y cuando se dice hielos, así en plural, es porque nos referimos a hielo de agua, metano, amoniaco y otros compuestos orgánicos en menores cantidades. Estos compuestos en la superficie de los cuerpos generan una geología completamente extraña para nosotros, como lagos de metano (en Titán), géiseres de nitrógeno (en Tritón), playas y dunas de mezclas de hielos con rocas... Esta parte exterior del Sistema Solar es rica en imágenes para alimentar la imaginación e inventar escenarios de películas de ciencia ficción. 

Planetas que orbitan en torno a estrellas 

Pero no solo existen cinturones en nuestro Sistema Solar. En los noventa se comenzaron a descubrir planetas orbitando en torno a otras estrellas, lo que permitió por primera vez poder comparar nuestro Sistema Solar con otros sistemas planetarios. Hoy se conocen 370 planetas en otras estrellas y en algunos casos incluso es posible observar un disco de polvo y gas alrededor de la estrella progenitora. Conocer con detalle cómo es nuestro cinturón transneptuniano nos facilita el estudio y la comprensión de estos cinturones extrasolares. 

Para terminar, hay que resaltar que estos descubrimientos han modificado muchos conceptos y definiciones en los últimos años. En la escuela aprendimos un concepto de Sistema Solar muy estático, donde los planetas y cuerpos menores se formaban en el mismo lugar donde hoy los observamos. En la actualidad, hay pruebas de que estos cuerpos, que hoy vemos a una cierta distancia del Sol, no necesariamente se formaron ahí. Existe la migración planetaria que es el alejamiento o acercamiento del planeta hacia su estrella. Por ejemplo, en nuestro caso, Neptuno se formó mas cerca del Sol que Urano y luego intercambiaron posiciones. Esta migración planetaria también se observa en otros sistemas planetarios. Mucho material helado que se formó a grandes distancias del Sol a lo largo de la historia se fue acercando hacia él (por ejemplo los centauros o los cometas), y estamos descubriendo asteroides con algo de hielo en su superficie (asteroides activos) y cometas muertos que ya lo agotaron. 

Los conceptos cambiaron, hay planetas que dejan de serlo, se descubren planetas sumamente extraños en otros sistemas, algunos asteroides tienen actividad cometaria y hay cometas sin hielo. ¿Qué más nos espera? Aún hay mucho para seguir investigando en nuestro Sistema Solar y ya podemos compararlo con otros sistemas planetarios y conocer sus peculiaridades. 

Un mar en el cinturón transneptuniano 

Los cuerpos transneptunianos se formaron mas allá de lo que se conoce como la línea de los hielos. Cada estrella tiene definida una distancia a partir de la cual es posible condensar el agua, o sea, encontrarla en su fase sólida. En el caso del Sol, esa línea del hielo de agua se encuentra en la región del cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter. Por supuesto, también existen las líneas del metano, amoniaco y dióxido de carbono, entre otros. Pero hay un dato muy interesante en los planetas enanos: según los últimos modelos del interior de estos cuerpos, podrían tener agua liquida. Según estos modelos, a grandes profundidades, y si mezclamos el hielo de agua con algo de amoniaco (solo un 5% es suficiente), la presión y temperatura alcanzadas a cierta profundidad podría ser suficiente para tener un mar de agua líquida. Los últimos trabajos presentados hablan de cantidades de agua líquida en el cinturón transneptuniano similar a la presente en los océanos terrestres. 

René Duffard pertenece al Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) en Granada

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