Plutón: un planeta vindo do frío
Fai uns sesenta anos, un novo astrónomo de Arizona comezou a explorar o ceo. O seu obxectivo era atopar un novo planeta, algo que nos últimos miles de anos conseguira dúas veces. Dentro dun ano, Clyde Tombaugh descubriu o novo planeta que buscaba. Tras mirar as imaxes fotográficas de dous millóns de estrelas, atopouse cunha “estrela” con movemento. Era o planeta que hoxe coñecemos como Plutón e atopábase máis aló das coñecidas fronteiras do Sistema Solar.
Desde o seu descubrimento deu máis perplexidade e máis quebradizos de cabeza que calquera outro planeta.
Hoxe en día hai astrónomos que non creen que sexa tan apropiado chamar planeta: quizá sería máis apropiado tratalo como un gran asteroide.
Tombaugh cre que é o planeta Plutón. Está convencido diso e a Sociedade Astronómica Internacional coincide con ela. Por tanto, oficialmente existen nove planetas no Sistema Solar. O seis primeiros planetas, desde Mercurio até Saturno, foron coñecidos desde a prehistoria. En 1781, un astrónomo amateur chamado William Herschel descubriu o que hoxe coñecemos como Urano. E en 1846, Johann Galle, astrónomo do Observatorio de Berlín, descubriu Neptuno.
Nos anos seguintes, nin Neptuno nin Urano déronse conta de que non sempre seguían a mesma órbita e entre os astrónomos detectouse a sospeita de que existía o noveno planeta. Os astrónomos americanos Pickering e Lowell predixeron que, máis aló da órbita de Neptuno, había un planeta que pesaba varias veces máis que a Terra.
Lowell construíu un observatorio do Flagstaff de Arizona paira estudar as “canles” de Martitz e utilizou os seus telescopios paira buscar o “Planeta X” predicible até a súa morte en 1919.
Paira extraer as placas fotográficas que podían demostrar a existencia do “planeta X” en 1929, o observatorio construíu un novo telescopio. O director contratou a Tombaugh paira realizar una pesada exposición de placas cada noite e analizalas diariamente.
O traballo de Tombaugh consistía en comparar placas extraídas uns días antes paira ver se había estrelas” que se movían. Paira 1930, Tombaugh estaba a mirar entre as estrelas de Xémini. De súpeto, deuse conta de que un punto de luz estaba movido entre dúas placas extraídas seis noites antes. O nome do deus das especies de fauna parecía apropiado paira este planeta, exiliado no lado escuro do Sistema Solar.
Tombaugh atopou este punto a uns graos da posición suxerida por Lowell paira o Planeta X. Ademais, a órbita de Plutón era moi parecida á dos planetas predicidos por Lowell e Pickering.
Pero había un problema: Plutón era una luz moito máis lenta do que debería ser o Planeta X. Esta era a razón pola que os astrónomos se deixaron de lado. Non se podía dicir realmente que o Planeta X previsto en Plutón era o mesmo.
A resposta atopouse en 1978. O astrónomo Jim Christy pensou en revisar algunhas das fotografías que anteriormente foran descartadas, xa que a imaxe de Plutón aparecía estirada, coma se durante a exposición o telescopio moveuse improvisadamente. Christy deuse conta de que mentres nas placas aparecían as estrelas ben definidas e circulares, só Plutón aparecía estirado. Esta imaxe alargada era o resultado de dúas imaxes en fervenza: Un membro de Plutón e luz máis lenta. Christy estudou as placas extraídas uns anos antes e descubriu o mesmo tipo de imaxe. Bob Harrington, compañeiro de Christy, e o propio Christy descubriron que estas imaxes corresponden a unha lúa que pasa una semana aproximadamente dando a volta a Plutón a 20.000 quilómetros.
Baseándonos na lei gravitatoria de Newton, Christy e Harrington enseguida descubriron Plutón e a masa combinada da súa lúa. Esta masa foi atopada ao redor de 1/500 da masa da Terra. O Planeta X de Lowell debería ser bastante máis pesado que a Terra paira influír en Urano e Neptuno. Plutón non era, por tanto, “Planeta X”.
Christy, o descubridor do novo satélite, bautizou ao satélite como “Txaron” en honra á súa esposa Charlene.
Desde que se sacaron as primeiras fotos de Plutón e Txaron, algúns astrónomos conseguiron imaxes nas que ambos os corpos aparecen separados. Isto móstranos que ambos teñen un tamaño similar. A maioría dos satélites teñen o tamaño dunha pequena porcentaxe do planeta pai, fóra da cuarta parte do tamaño da Terra. O diámetro de Txaron é a metade que o de Plutón. En consecuencia, o planeta e a súa lúa teñen a súa órbita ao redor dun centro común de gravidade que se atopa entre ambos.
Como a nosa Lúa sempre ten a mesma cara cara á Terra, Txaron sempre ten a mesma cara mirando a Plutón. En ambos os casos, a gravitación do planeta frea a rotación do satélite, estando obrigado a manter a mesma orientación respecto ao planeta. Ao ser tan grande con Txaron Plutón, tamén frea a Plutón, polo que o lado de Plutón sempre mira a Txarón.
A órbita de Plutón e Txarón respecto ao plano solar é moi inclinada. Mirando desde o chan, ás veces vemos a órbita nun plano case horizontal, dando a sensación de que ambos os corpos viran nun círculo. Pero outras veces non o vemos así. Plutón e Txaron van antes do bautismo, coma se una delas fose a órbita da outra. Os agochos, ou a tempada na que un pasa por diante do outro, teñen lugar cada 124 anos (a metade do tempo que Txaron e Plutón pasan dando a volta ao sol) e duran cinco anos.
En marzo de 1985, os astrónomos descubriron que o bordo da órbita do un cortaba o bordo da órbita do outro. Viron como un corpo ocultaba cada vez máis ao outro, ata que en 1987 e 1988 ocultouse completamente tras Txaron Plutón, a parte máis afastada da órbita. Na parte máis próxima de cada órbita, Txaron pasou de cheo por diante de Plutón, ocultando parte de Plutón. Paira outubro ambos aparecerán á vista, XXII. Até o século XX.
Cando Plutón empeza a esconderse en Txaro, ou viceversa, toda a luz do sistema debe atenuarse.
Medindo exactamente o tempo que transcorre desde que o sistema comeza a amortecerse ata que volve brillar, Buie, astrónomo que opera no Instituto de Ciencias de Baltimore, calculou o tamaño de ambos os corpos. A precisión da técnica sorpréndenos máis que os resultados, xa que mide o tamaño dos corpos a 4 billóns de quilómetros de distancia cunha precisión de poucos quilómetros.
Plutón ten un diámetro de 2284 quilómetros, mentres que Txaron ten a metade do tamaño de Plutón, concretamente 1192 quilómetros. Plutón ten dous terzos do diámetro da Lúa.
A pesar de coñecer os diámetros de Plutón e Txarón (de cada un), as características das órbitas só permiten coñecer toda a masa do sistema.
Baseándose nos datos achegados polo espaciador Voyager sobre a densidade dos satélites, os astrónomos crían que Plutón estaba composto principalmente por auga xeada ou xeo de metano, pero en gran proporción Plutón ten pedra. Investigando con maior precisión, é o que descubriron, é que as tres cuartas partes de Plutón son pedras e a maior parte do outro cuarto é auga xeada e metano nunha pequena porcentaxe.
A ocultación entre Plutón e Txaron permite aos astrónomos realizar por primeira vez un mapa das características superficiais dos dous mundos. Una vez máis, deben medir con precisión a luz do sistema. Aínda que ao principio pareza una técnica moi sinxela, necesítase una gran capacidade de computador paira converter as observacións sobre Plutón e Txarón en mapas. Buie utilizou o chamado “método máis entropiagente”.
Tendo en conta o que aparece no primeiro mapa de Plutón, o planeta presenta cascos brillantes nos polos, probablemente compostos de metano xeado. Son tres ou catro veces máis brillantes que a parte máis escura do ecuador. A zona do ecuador é de cor avermellada.
Buie aconsella ter coidado á hora de interpretar as zonas escuras e brillantes do ecuador. Na súa opinión, as manchas de Plutón están relacionadas co número de metanos superficiais. Un lixeiro aumento da temperatura permite a evaporación do gran número de metanos superficiais de Plutón.
Dous mundos diferentes
Txaron e Plutón, segundo Buie, son bastante diferentes. Txaron é moito máis uniforme. Crese que non ten casco polar e non hai bandas no ecuador. O trazo máis característico en latitudes é que se trata de bandas correspondentes a zonas da Terra: nun hemisferio banda escura e no outro hemisferio banda brillante.
Tamén se estudaron as radiacións infravermellas e atopáronse diferenzas entre Plutón e Txaron. Ao estar ambos os corpos tan preto da pila, é case imposible separar o espectro infravermello de Plutón do espectro de Txaron.
Como se esperaba, o espectro infravermello de Plutón mostraba grandes liñas de metano. Pero Txaron non mostraba restos de metano, pero si una liña evidente de dúas micras, característica da auga xeada. É similar aos espectros de lúas xeadas de Júpiter, Saturno e Urano. Paira Buie, Txaron e Plutón inicialmente podían ter una superficie similar (metanosa). Debido á menor gravidade de Txarón, o seu metano inicial fuxiu cara ao espazo, deixando á vista a capa de auga xeada. Por tanto, como Plutón pode esperar que a luz solar reflíctase mellor que Txarón, e como se pode observar facendo unha análise da cantidade de luz que reflicte cada corpo, Plutón reflicte a metade da cantidade de luz que recibe e Txaron só un terzo.
Tamén se realizaron observacións sobre a atmosfera de Plutón, que mostraban dúas zonas diferenciadas. A capa máis alta ten uns 300 quilómetros de espesor. Máis abaixo atópase a capa de bóvedas de 46 quilómetros de espesor mínimo.
A presión que exerce a atmosfera de Plutón é duns millóns da que exerce a Terra, pero a extensión do exterior da atmosfera respecto ao tamaño de Plutón é enorme. Aínda que Plutón ten una quinta parte do diámetro da Terra, a súa atmosfera é o dobre. O astrónomo Elliot, un sabio astrónomo que participou en numerosas observacións, afirma que a atmosfera pode ter algo de metano, pero non é necesariamente o ingrediente principal. Os compoñentes principais poderían ser nitróxeno ou argón. A partir dos datos das observacións, a atmosfera está constituída por metano (68 K) ou principalmente nitróxeno (107 K).
Na actualidade, os investigadores tratan de pescudar que ocorre na parte baixa da capa de gambas. Tanto Plutón como Txaron estiveron medindo a súa posición exacta (non só uno respecto ao outro senón tamén respecto das estrelas que están máis atrás). E como consecuencia destas medicións, o resultado é que, tendo en conta toda a masa que se denominou planeta duplicado, Plutón ten una parte menor do esperado. Isto significa que Plutón ten menor densidade ou que ela é menor do que se pensaba até agora.
A década dos 80 e a década incipiente son ideais paira o estudo da atmosfera en Plutón. Plutón ten una longa órbita ao redor do sol e pasou polo punto máis próximo en setembro do ano pasado. Desde 1979 Plutón está máis cerca do Sol que Neptuno, situación que se manterá até 1999. Algúns investigadores analizaron que a densidade e a extensión atmosférica de Plutón depende en gran medida da distancia ao sol. No punto máis afastado do Sol, a atmosfera se condensa á superficie en forma de neve metánica. Cada vez que se achega ao sol, una proporción do metano se evapora formando así a atmosfera.
A estraña órbita de Plutón sorprendeu ao astrónomo desde a década de 1930. Vendo que cruza a órbita de Neptuno, como non se tocan ou como consecuencia da gravidade de Neptuno, como non salgue fose do Sistema Solar? Os astrónomos fixéronse preguntas como estas. Ocupa una órbita ao redor do Sol 1,5 veces máis que o tempo que pasa Neptuno. Cada vez que Plutón está suficientemente cerca do Sol, Neptuno atópase na súa órbita lonxe de Plutón, polo que non existe ningún perigo. Ademais, xa dixemos que Plutón ten a órbita inclinada, polo que en períodos próximos ao Sol atópase máis abaixo do plano de Neptuno.
Até agora, os astrónomos podían dicir pouco sobre a orixe e o futuro de Plutón. Ata que foi descuberto en Txaro, moitos astrónomos creron que era a lúa de Plutón Neptuno (lúa fuxida da órbita ao redor de Neptuno). Pero a idea de que Plutón e Txaron fuxíronse de Neptuno non parecía crible e rexeitaron esa idea. Os astrónomos creen que, baseándose só na súa órbita, non se pode dicir que Plutón formouse nesa mesma órbita que agora circula, ou que, ao contrario, formouse noutra órbita e desprazouse pola forza gravitatoria doutros planetas.
Paira coñecer un pouco máis sobre a formación de Plutón, o máis interesante é comparar a súa composición coa doutros corpos exteriores do Sistema Solar. Viaxar a Plutón é algo que os astrónomos mencionaron, pero parece un soño, segundo Buie. Esta sonda tardaría entre 60 e 70 anos en chegar á meta. Con todo, na actualidade os astrónomos tamén están a discutir sobre as características dos espazos que necesitarían moito menos tempo paira esta viaxe.
Una das razóns polas que se envía o espazo aos planetas é comprender o seu desenvolvemento e a configuración do Sistema Solar, descubrindo así certa claridade na comprensión dos procesos que poden xerar os planetas ao redor da historia e as estrelas da nosa Terra.
As recentes observacións sobre Plutón indícannos que pode ser un novo tipo de mundo. Diferente dos planetas de pedra máis próximos ao Sol e diferente dos planetas xigantes gaseosos. Parece que non se parece ás lúas de xeo dos planetas exteriores. Lonxe da calor da estrela central no Sistema Solar, Plutón podería ser o único obxecto que nos dirá como se forma un planeta a distancias afastadas do sistema planetario. Aínda que só por esta razón, merece a pena que a exploración continúe.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
