Plutón: el planeta que dejó de ser
Por: Wilder Chicana Nuncebay
Planetario Luis Enrique Erro - IPN
En el principio:
Desde la más remota antigüedad el hombre observó el cielo por diversas razones, así que no pudo dejar de percibir el extraño comportamiento de unos pequeños círculos luminosos que se desplazaban de modo diferente al de los demás objetos brillantes que poblaban el firmamento. Estos círculos, en realidad astros, fueron estudiados por diferentes culturas del mundo. Los conocieron los sumerios, los chinos, los egipcios, los indios, los mayas, los aztecas, los incas y muchas otras civilizaciones; pero fueron los griegos quienes los bautizaron para occidente con el nombre de planetas, palabra que quiere decir “estrella errante”, haciendo referencia al modo en que se desplazan en el cielo nocturno.
En aquel entonces, por planeta se entendía un cuerpo celeste, perfectamente visible sin ayuda de ningún aparato, que se desplazaba en el cielo de manera diferente, aunque periódica, a como lo hacían las estrellas. Los planetas conocidos desde la antigüedad fueron: Mercurio, Venus, Marte Júpiter y Saturno. Todos ellos, en alguna medida, fueron considerados como la manifestación visible de dioses y de entidades relacionadas con sus diversas creencias.
A fines del siglo XVI se inventó en Holanda un aparato que contribuiría a modificar el significado de la palabra planeta -el telescopio-, y que en manos de Galileo se convirtió en un poderoso auxiliar de la astronomía. Este instrumento fue perfeccionado por diversos científicos hasta evolucionar en grandes aparatos de óptica compleja que le permitieron al hombre escudriñar en la vastedad del Universo.
Existen algunos modelos para explicar la formación del Sistema Solar. La teoría más popular sostiene que los planetas se formaron del material residual de la nube de gas y polvo de la cual se originó el Sol. Si esta teoría es correcta todos los planetas deben tener órbitas elípticas, pero casi circulares, contenidas en la eclíptica, que es el plano imaginario donde se trasladan alrededor del Sol, y además deben rotar sobre su propio eje en el mismo sentido en el que se trasladan; aunque hoy sabemos que Urano y Venus son la excepción y la causa de esto aún no está bien entendida.
En 1781, con uno de los mayores telescopios de su época, William Herschell descubrió a Urano, otro de los gigantes gaseosos después de Júpiter y Saturno. Pero, ¿cómo se supo que se trataba de otro planeta?, ¿Solamente por su tamaño? ¿Quizá por su forma?
Urano era un cuerpo de forma esférica cuya órbita cumplía con este requisito y su masa era ligeramente menor que la de Saturno, así que su llegada al club de los planetas fue bien recibida porque cumplía con los principales atributos de los restantes cuerpos entonces conocidos como planetas. Hoy sabemos que Urano muestra un tenue sistema de anillos, así como, al menos, 13 satélites que lo orbitan acompañándolo en su viaje en torno al Sol.
El siguiente descubrimiento constituye un verdadero relato de suspenso, aunque no abundaremos en ello. Se trata de la detección de Neptuno, otro gigante gaseoso. La sistemática observación de Urano, reveló que su movimiento no obedecía el dictado de las leyes de la mecánica celeste, así que la sospecha de que podía existir un octavo planeta fue en aumento. Varios matemáticos se abocaron a la tarea de calcular en dónde podría hallarse el planeta que perturbaba a Urano de tal manera que éste seguía la trayectoria observada. Es así como, en 1846, Johann Galle encontró a Neptuno en la región del cielo calculada previamente por Urbain Le Terrier. Todo esto ocurrió debido a una excepcional combinación de teoría, observación y una gran dosis de buena suerte.
Nuevamente, la ubicación de la órbita, la forma esférica, el gran tamaño y la masa del cuerpo recién descubierto no dejaban dudas de que se tratase de un nuevo miembro de nuestro sistema planetario.
A estas alturas, la acepción de “planeta” había cambiado, y ya no designaba a un objeto brillante a simple vista, sino a un cuerpo brillante, observado mediante la ayuda de un instrumento auxiliar, en este caso el telescopio. Parecía que dicha designación era una mera extensión de la idea propuesta por los griegos siglos atrás, y que no habría ninguna complicación futura para catalogar a nuevos miembros del Sistema Solar.
¿Cómo se convirtió Plutón en un planeta?
Aquí haremos un breve paréntesis, y presentaremos a uno de los principales actores de este relato: la Unión Astronómica Internacional (UAI), una agrupación de diferentes sociedades astronómicas internacionales que constituye el órgano máximo de decisión internacional en el campo de las definiciones de nombres de planetas y otros objetos celestes así como los estándares en astronomía. Se fundó en 1919 y su objetivo central es promover y coordinar la cooperación internacional en astronomía y la elaboración de las reglas de nomenclatura de los diferentes cuerpos celestes.
Los astrónomos continuaron escudriñando el cielo, y al estudiar los movimientos de Urano y Neptuno, detectaron irregularidades en el comportamiento de sus órbitas, llegando a la conclusión de que sólo podían ser explicadas por la atracción gravitacional de un noveno planeta, un cuerpo masivo, quizás del tamaño de Urano, situado más allá de la órbita de Neptuno. La introducción de la técnica fotográfica, en conjunción con el uso de grandes telescopios significó una nueva y potente herramienta para la astronomía, iniciándose una carrera contra el tiempo entre diversos observatorios del mundo para ubicar la posición de este nuevo planeta y hacerse con la fama que conllevaría tal descubrimiento.
Entre los hombres que dedicaron su vida a esta búsqueda destaca Percival Lowell, quien emprendió una intensa pero infructuosa búsqueda de lo que llamó “Planeta X”. Lowell murió en 1916 y del planeta X ni sus luces. Ante esta falta de resultados, William Pickering consideró la posibilidad de buscar una órbita marcadamente elíptica, que incluso temporalmente podría situar al hipotético noveno planeta mucho más cerca del Sol que Neptuno. Su hipótesis pareció resultar correcta.
En 1929, Vesto Slipher decidió dedicar un telescopio de trece pulgadas para esta búsqueda y contrató a Clyde Tombaugh para fotografiar el cielo y cazar al escurridizo “Planeta X”. Se compararon las impresiones de placas fotográficas de una misma región del cielo, tomadas en distintas noches, con el propósito de encontrar el registro de alguna “estrella errante” (o sea, un planeta) moviéndose contra el fondo de estrellas fijas. El 18 de febrero de 1930, Tombaugh notó que un objeto de muy baja magnitud había cambiado de posición en las placas. Posteriormente se estableció que dicho objeto tenía una órbita acusadamente elíptica y con una inclinación de algo más de 17 grados con respecto a la eclíptica.
A estas alturas ya se había invertido mucho tiempo y esfuerzo en la búsqueda de un hipotético cuerpo masivo más allá de la órbita de Neptuno, y este objeto astronómico, al menos inicialmente, satisfizo algunos de los criterios tradicionales para establecer si se trataba o no de un planeta: su forma esférica y su tamaño; el cual inicialmente se creyó que era cercano al de la Tierra. Nadie podía imaginar que en realidad lo que causaba las perturbaciones en las órbitas de Urano y Neptuno era un segundo cinturón de asteroides.
En medio de la expectativa causada por los medios informativos en la opinión pública, jugaron un papel importante la presión ejercida por el Observatorio Lowell y la comunidad astronómica norteamericana para que el objeto detectado fuera reconocido como planeta. Es así como el 13 de marzo del mismo año, día del 149 aniversario del descubrimiento de Urano, el observatorio Lowell anunció al mundo el descubrimiento de un nuevo planeta en los confines del Sistema Solar, al que una niña de 11 años llamada Vanetia Burney (hija de un profesor de astronomía) bautizó como Plutón, y con el cual el Sistema Solar elevó su número a nueve miembros.
Ya desde su descubrimiento se cuestionó la clasificación de Plutón como planeta, ya que en gran parte la dificultad para localizarlo se debió al hecho de que su brillo resultó ser por lo menos cien veces mas débil de lo que se esperaba para un planeta que estuviera perturbando los movimientos de Urano y Neptuno. Para hacer corresponder la masa requerida con el bajo brillo de Plutón, el planeta debería ser, o muy opaco, para reflejar muy poco la luz incidente del Sol, o muy denso, para contener la masa requerida en un tamaño tan pequeño.
Debido a la distancia a la que se encuentra, las observaciones de Plutón siempre fueron particularmente difíciles, y no fue sino hasta 1950 cuando Gerald Kuiper logró la primera medición aproximada del diámetro de Plutón, el cual estimó en poco más de 5800 kilómetros, es decir, algo menor que la mitad del tamaño de la Tierra. En 1965 la ocultación de una estrella por Plutón confirmó que su diámetro no podía ser mayor que 6700 kilómetros. Su tamaño se había sobrestimado considerablemente ya que ahora, luego del descubrimiento de su luna Caronte, sabemos que solamente alcanza la tercera parte del tamaño de la Luna.
Por su tamaño, Plutón no tiene -ni remotamente- la masa suficiente para perturbar el movimiento de Urano y Neptuno. En los años siguientes al descubrimiento, el mismo Tombaugh prosiguió con un exhaustivo escudriñamiento de la eclíptica y, como resultado de ello se supo que, de existir un décimo planeta, éste debería ubicarse extremadamente lejos del Sol y que difícilmente podría ser de un tamaño comparable a Urano o Neptuno. Otra posibilidad era que la órbita de dicho cuerpo se encontrara fuera de la eclíptica, lo cual sería sumamente extraño.
Buscando el Décimo planeta:
En los años siguientes el desarrollo de modernos y grandes telescopios, así como de diversas técnicas de análisis de imágenes llevaron a los científicos a la conclusión de que la masa de este cuerpo, como ya se dijo, tenía que ser menor a la de la Luna. Sin embargo, para aquel entonces ya estábamos tan acostumbrados a considerarlo como un planeta que el asunto se dejó ahí por la paz.
Pronto, las nuevas observaciones mostraron perturbaciones en la órbita de Plutón que solamente podían ser explicadas mediante la existencia de un cuerpo que se encontrara situado más allá de su órbita; y es así como se inició la búsqueda del “décimo planeta”. Observatorios de todo el mundo competían por encontrar su posición y por la fama de reportar el descubrimiento como suyo. En el ínterin de esta carrera hizo su aparición el Telescopio Espacial Hubble (TEH) y proporcionó una inestimable fuente de ayuda. Uno de sus logros más sonados fue confirmar en febrero del 2006 que Plutón, aparte de Caronte, tenía dos satélites más, los cuales fueron bautizados como Nix e Hydra.
En 1950, basándose en sus estudios de las órbitas de los cometas de periodo corto, el astrónomo holandés Gerald Kuiper propuso la existencia de una zona discoidal, similar a la del cinturón de asteroides, formada por cuerpos helados, a la que hoy se conoce como “Cinturón de Edgeworth-Kuiper” y que se encontraría más allá de la órbita de Neptuno.
Bajo este esquema, arribamos al año 1977 cuando Charles Kowal descubrió un cuerpo opaco, situado entre las órbitas de Saturno y Urano, que fue catalogado como cometa, recibiendo el nombre de 85P/Quirón. Pero algo preocupaba a los astrónomos: era el primer cometa al que se le detectó actividad en regiones tan alejadas del Sol. Estudios posteriores, determinaron que Quirón también tenía características de asteroide (2060 Quirón), siendo el primer objeto en su tipo: los quirones. Pero ¿qué hacía un asteroide en esa zona? Algunos astrónomos desempolvaron entonces la vieja teoría que anunciaba la existencia de un segundo cinturón de asteroides localizado más allá de los límites de Neptuno.
Para terminar de enredar la situación, en 1978, se descubrió Caronte, el satélite de Plutón, y se modificó una concepción sobre los “satélites”. Hasta ese entonces, la relación de masas existente entre el objeto nodriza y su satélite era de 1:1.000. La mayor relación de masas, 1:60, la tenía el sistema Tierra–Luna, pero el descubrimiento de Caronte elevó drásticamente esta relación a 1:10. Esto llevó a algunos astrónomos a considerar a Plutón–Caronte como un sistema doble.
En 1992, Jane Luu y Dave Jewitt, en un estudio denominado “Eclíptica Profunda” descubrieron un objeto en traslación más allá de la órbita de Neptuno (1992 QB1). En los meses siguientes se realizaron nuevos descubrimientos, lo que permitió comprobar la existencia de un segundo cinturón de asteroides situado más allá de la órbita de Neptuno y que inmediatamente recibió el nombre de “Cinturón de Edgeworth–Kuiper (EKB)” y los objetos pertenecientes a él pasaron a llamarse “Objetos del Cinturón de Edgeworth-Kuiper (EKO)”. Hasta el momento se han descubierto más de 550 objetos de este tipo, todos con diámetros mayores de 100 kilómetros. Entonces se comenzó a sospechar que quizá Plutón podría ser uno de los cuerpos más grandes del borde interior del Cinturón de Edgeworth-Kuiper.
Lentamente, se fueron detectando varios cuerpos que, en su momento, reclamaron ser el décimo planeta; entre ellos tenemos a Quaoar, Varuna, Sedna, Ixión, Radamantus y casi dos docenas más. Dado que constantemente iban apareciendo nuevos cuerpos, aunque todos con tamaños inferiores a Plutón, se hizo evidente la imperiosa necesidad de una definición adecuada de planeta. Mientras tanto la cuenta regresiva para los días de Plutón como planeta ya estaba en marcha.
¿Por qué Plutón dejó de ser un planeta?
Vale la pena insistir en que la idea de redefinir a Plutón como un nuevo objeto no es reciente, sino que tiene ya más de dos décadas. Desde diciembre de 1998 se venía debatiendo sobre la situación de Plutón como planeta o como asteroide, y la UAI había preparado una moción para clasificarlo como el asteroide, o planeta menor, número 10000. Puesto que en aquel momento Plutón continuaba siendo el más grande de los llamados cuerpos menores, no se vio en riesgo su estatus de planeta. En 1999 se reunió la UAI, y quedó de manifiesto que una cantidad importante de astrónomos y científicos planetarios ponían seriamente en duda la clasificación que tenía Plutón. Los argumentos más importantes que se revisaron en aquella oportunidad fueron:
1) La órbita de Plutón es muy inclinada, lo que sugiere que el cuerpo no se generó a partir del proceso de constitución del Sistema Solar, sino que parece más bien un caso de “captura gravitatoria” de un asteroide, por parte del Sol.
2) La composición de Plutón se asemeja mucho a la de los cuerpos helados encontrados en el Cinturón de Edgeworth-Kuiper.
3) El desplazamiento de Plutón se encuentra en resonancia con el planeta Neptuno. De manera sencilla, esto quiere decir que se encuentra afectado por la influencia gravitatoria de dicho planeta.
Pese a todo, la UAI determinó que el estatus de Plutón continuaría siendo el de “planeta”, aunque sería considerado “planeta menor”, y por lo tanto mantendría la condición que le fue asignada desde su descubrimiento en 1930.
Hacia julio de 2001 ya se habían descubierto más de 1000 cuerpos con un diámetro promedio de 1000 kilómetros. Uno de ellos, un objeto del Cinturón de Edgeworth-Kuiper conocido como 2001 KX76, superó en tamaño al asteroide Ceres, quien desde su descubrimiento en 1801 había ostentado el récord del más grande entre los asteroides y cometas del Sistema Solar. Esto puso otra vez a Plutón en el brasero, aunque nuevamente la comunidad internacional se resistió al cambio de estatus. La necesidad de redefinir lo que se entendía como planeta comenzó a ser cada vez más perentoria, ya que quedaba claro que en cualquier momento se podría descubrir un cuerpo perteneciente al Cinturón de Edgeworth-Kuiper con un tamaño superior al de Plutón.
Así estaban las cosas cuando el temido momento no se hizo esperar. En 2005 se descubrió el primer cuerpo esférico del Cinturón de Edgeworth-Kuiper más grande que Plutón, y que además tenía su propio satélite. Se lo clasificó como objeto 2003UB313. Este descubrimiento fue confirmado en 2006 mediante observaciones con el Telescopio Espacial Hubble. Extraoficialmente, a estos cuerpos se les dieron los nombres de Xena y Gabrielle, en honor a los personajes de una conocida serie de televisión.
¿Se podía considerar a Xena -por su mayor tamaño que Plutón- el décimo planeta tal como lo proclamaba la NASA? ó ¿debíamos considerarlo tan sólo un cuerpo mayor del Cinturón de Edgeworth-Kuiper? Si Plutón era un planeta ¿por qué entonces no considerar a Xena como planeta? Era un hecho: tenía que redefinirse lo que se entendía como planeta, pero esta vez en función de las características físicas del objeto y no de la tradición o de los intereses particulares de algunos cuerpos académicos.
El intento de resolver esta situación motivó la formación de una comisión, Planet Definition Comitee, presidida por el prestigioso Owen Gingerich, para establecer una definición aceptable del término "planeta" que acabara de una vez por todas con la polémica. En agosto de 2006, en el marco de la inauguración de la XXVI reunión de la UAI, dicha comisión presentó el borrador de su propuesta:
«Un planeta es un cuerpo celeste que (a) tiene una masa suficiente para que su propia gravedad supere las fuerzas de cohesión de un sólido rígido y adopte una forma en equilibrio hidrostático (esférica) y (b) esté en órbita alrededor de una estrella y no sea un satélite de un planeta».
Según cálculos de la UAI, esto situaba el límite inferior para el tamaño de un planeta en 800 kilómetros de diámetro y una diezmilésima parte de la masa terrestre. Cualquier otro objeto que se encontrase orbitando alrededor del Sol sería catalogado como un «cuerpo menor del Sistema Solar». Bajo esta propuesta inmediatamente el número de planetas se hubiera elevado a doce, por la inclusión de Ceres, Caronte y 2003 UB313 (Xena) al club planetario.
Pero este borrador de resolución encontró una fuerte oposición por parte de la comunidad astronómica. Mike Brown, co-descubidor de 2003 UB313, hizo notar que las previsiones de la UAI eran erróneas ya que existen muchos cuerpos, poco densos, que pueden alcanzar la forma esférica con diámetros de aproximadamente 400 km de diámetro. Tan solo con echar mano de la lista de objetos transneptunianos ya descubiertos hasta hoy, mayores de 400 km, se abría la posibilidad de poblar inmediatamente al Sistema Solar con ¡al menos 50 planetas!, y en unos cuantos años podrían descubrirse hasta 200 más en el Cinturón de Edgeworth-Kuiper. Parecía una solución absurda.
De entre las diversas alternativas presentadas, la que más apoyo consiguió fue la presentada por un grupo de astrónomos, liderados por los uruguayos Gonzalo Tancredi y Julio Fernández, que propusieron modificar el borrador tal cual:
«Un planeta es un cuerpo celeste que (a) tiene masa suficiente para que su gravedad supere las fuerzas de cohesión de un sólido rígido y adopte una forma en equilibrio hidrostático, (b) es el objeto dominante de zona local de población, y (c) está en órbita alrededor del Sol».
La introducción del concepto de “objeto dominante” evitaba la clasificación planetaria apelando a la esfericidad del objeto, pero situaba fuera de la lista a Plutón. Durante la reunión de trabajo celebrada el 22 agosto de 2006 se celebró una votación informal y esta alternativa consiguió más apoyo que el borrador original. Según Jay Pasachoff, en esta reunión la opinión mayoritaria fue que Plutón no debía conservarse como planeta por meras cuestiones sentimentales o históricas, y que, en su opinión, aquél fue «el último día en el que Plutón se había considerado como planeta».
Finalmente, el 25 de agosto de 2006, en el marco de la XXVI reunión de la UAI, se aprobó por votación lo siguiente:
Los planetas y otros objetos de nuestro Sistema Solar se definirán en tres categorías distintas de la siguiente manera:
1.- Un planeta es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene una masa suficiente para que su propia gravedad supere las fuerzas de cohesión de un sólido rígido y adopte una forma en equilibrio hidrostático (aproximadamente esférico) y (c) ha barrido la vecindad alrededor de su órbita.
2.- Un planeta enano es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene una masa suficiente para que su propia gravedad supere las fuerzas de cohesión de un sólido rígido y adopte una forma en equilibrio hidrostático (aproximadamente esférico), (c) no ha barrido la vecindad alrededor de su órbita, y (d) no es un satélite.
3.- El resto de objetos orbitando alrededor del Sol se denominarán colectivamente como "cuerpos menores del Sistema Solar".
La nueva definición implicaba la exclusión de Plutón de la categoría de planeta ya que no existen argumentos físicos que sostengan el seguir considerándolo como tal; y en el futuro, salvo algún excepcional descubrimiento, no aparecerían más planetas, ya que el Sistema Solar estaría formado únicamente por los ocho antes mencionados. Todos los cuerpos que se descubran posteriormente de seguro quedarán incluidos en la categoría de “planetas enanos” o de “cuerpos menores del Sistema Solar”.
Atendiendo a los criterios sentados por la UAI, el nuevo Sistema Solar queda clasificado entonces de la siguiente manera:
- Planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno
- Planetas enanos: Ceres, Plutón, 2003 UB313. Y posiblemente otros objetos del Cinturón de Asteroides y del Cinturón de Edgeworth-Kuiper.
- Planetas enanos transneptunianos (nueva categoría): Plutón, 2003 UB313 y los que se descubran posteriormente.
- Cuerpos menores (del Sistema Solar): asteroides, objetos transneptunianos y cometas.
¿Cuáles son las consecuencias de esta clasificación?
Algunos de los críticos creen que estos cambios de clasificación solo sirven para confundir a la sociedad. En realidad, el cambio en la definición tiene una importancia mínima desde el punto de vista científico: Ceres, Plutón y 2003 UB313 van a seguir teniendo las mismas características físicas que hasta ahora y por supuesto no se verán afectados por el cambio. La sociedad tendrá que acostumbrarse a pensar en un Sistema Solar integrado únicamente por ocho planetas y se tendrán que actualizar los textos, las enciclopedias y todas las obras referentes al tema.
Por otra parte, y dado que sirve como recurso de organización en el seno de la astronomía planetaria, la UAI se ha arriesgado a crear un cisma entre la definición científica de planeta y su acepción popular; del mismo modo en que, por ejemplo, existe una gran diferencia entre el uso habitual de la palabra continente y su definición científica (aunque aquí tampoco hay un claro consenso).
Quizá el mayor impacto se produzca en la política científica y en la planificación de los proyectos de exploración e investigación planetaria. Resulta evidente que los presupuestos de investigación asignados para la exploración de planetas y cuerpos menores no pueden ser los mismos. Sería impensable que, por ejemplo, la NASA hubiera recibido fondos para la misión a Plutón, “Nuevos Horizontes”, si éste último no se hubiera considerado un planeta en aquel momento.
Una de las características más destacables de todo este asunto es que, durante las últimas décadas se han descubierto tantos objetos nuevos, casi todos situados en el límite de las clasificaciones tradicionales, que nuestro diccionario ha quedado sobrepasado. Los científicos no se han tomado el tiempo para resolver ese problema y, aún sin tener nomenclaturas oficiales, hablan -y con mucha precisión- de las características de los planetas jovianos, planetas terrestres, quirones, plutinos, cubewanos, troyanos, y un largo etcétera. Es un hecho que nuestro Sistema Solar es mucho más diverso, rico e interesante que lo que comúnmente se presenta en libros de texto y en obras de divulgación..
Resulta extremadamente paradójico el hecho de que el capítulo iniciado por la búsqueda del décimo planeta haya concluido con un sistema planetario irreconocible, integrado por tan sólo 8 astros con membresía exclusiva. La moraleja de esta historia es que debemos estar alertar sobre las futuras sorpresas que aún nos puede deparar el estudio sistemático del Cinturón de Edgeworth-Kuiper y de la Nube de Oort, dos regiones aún inexploradas de nuestro aparentemente viejo conocido: el Sistema Solar.
