Las partículas de neblina que dominan la atmósfera de Plutón, como el nitrógeno, el metano y el monóxido de carbono, controlan el equilibrio energético de la atmósfera a medida que se calientan y enfrían.

Este fenómeno ha sido confirmado por los datos del Telescopio Espacial James Webb y hace que la atmósfera de Plutón sea completamente diferente a la de cualquier otra atmósfera de nuestro sistema solar.

Estas primeras observaciones de Plutón coin Webb revelan fenómenos dramáticos en su superficie, como ciclos estacionales de redistribución de hielo volátil y la extracción de material de su atmósfera hacia su satélite principal, Caronte, una interacción inquietante que no ocurre en ningún otro lugar de nuestro sistema solar.

Estas condiciones exóticas se detallan en una serie de estudios publicados esta primavera por un equipo internacional de investigadores.

El artículo más reciente, publicado en Nature Astronomy el 2 de junio, confirma las hipótesis formuladas inicialmente por Xi Zhang, de la UC Santa Cruz, sobre la atmósfera de Plutón, basadas en el histórico sobrevuelo de la sonda New Horizons de la NASA en 2015, que ofreció a los investigadores la visión más cercana hasta la fecha del curioso orbe en el borde del sistema solar.

Tras las observaciones de Plutón realizadas por la sonda New Horizons, Zhang publicó un artículo en 2017 que planteaba la hipótesis de que la atmósfera de Plutón estaba dominada por partículas de neblina, lo que la habría diferenciado completamente de otras atmósferas del sistema solar. Zhang, profesor de ciencias terrestres y planetarias, postuló que estas partículas de neblina se calientan y enfrían, controlando todo el equilibrio energético en la atmósfera de Plutón.

NUEVA PERSPECTIVA

Las recientes observaciones con el JWST ofrecen una nueva perspectiva de este sistema distante. Como se informó en la serie de artículos publicados esta primavera, por primera vez, el instrumento MIRI del telescopio permitió mediciones separadas de la emisión térmica en el infrarrojo medio de Plutón y Caronte en forma de curvas de luz a 18, 21 y 25 micrómetros, informa la UC Santa Cruz.

Posteriormente, en mayo de 2023, el instrumento capturó un espectro infrarrojo medio de alta calidad (4,9-27 micrometros) de Plutón y su atmósfera. Este rango espectral, previamente inexplorado debido a la sensibilidad insuficiente de los instrumentos anteriores, reveló una riqueza química inesperada que condujo a una mejor comprensión de los procesos atmosféricos y el origen de los hielos de Plutón.

Las curvas de luz del JWST también revelaron variaciones en la radiación térmica superficial de Plutón y Caronte durante su rotación. Al comparar estos datos con modelos térmicos, los investigadores pudieron establecer fuertes restricciones sobre la inercia térmica, la emisividad y la temperatura de diferentes regiones de Plutón y Caronte. Estas propiedades son las que determinan la distribución global del hielo en Plutón y el éxodo de moléculas atmosféricas a Caronte.

Más estudios de la atmósfera de Plutón podrían aportar nuevos conocimientos sobre las condiciones que hicieron habitable a la Tierra en sus inicios, cuando aún no se había acumulado oxígeno, principalmente nitrógeno e hidrocarburos.

El 23 de marzo de 2178, Plutón celebrará un aniversario especial: el fin de su primer año plutoniano desde que fue descubierto el 18 de febrero de 1930.

Aunque la humanidad probablemente no estará allí para conmemorar la fecha, el evento subraya la fascinación continua por este distante y misterioso mundo.

Como menciona Time, con un diámetro de apenas 1.477 millas (unos 2.377 kilómetros), temperaturas extremas que pueden descender hasta -400°F (-240°C) y una órbita que lo lleva hasta 4.67 mil millones de millas de la Tierra, Plutón sigue siendo un objeto de estudio y debate entre los astrónomos.

Un hallazgo que cambió la astronomía

El descubrimiento de Plutón marcó un hito en la exploración del sistema solar. En marzo de 1930, el New York Times anunció con grandes titulares la detección del entonces considerado “noveno planeta”.

Pero el hallazgo no fue obra de un astrónomo consagrado, sino de un joven de 24 años llamado Clyde Tombaugh.

Tombaugh, un aficionado con pasión por la astronomía, fue contratado por el Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, tras enviar dibujos detallados de Marte y Júpiter.

Su misión era buscar el esquivo “Planeta X”, cuya existencia había sido postulada por Percival Lowell a principios del siglo XX como explicación a ciertas anomalías en las órbitas de Urano y Neptuno.

El trabajo de Tombaugh consistía en analizar meticulosamente cientos de placas fotográficas utilizando un comparador de parpadeo, un instrumento que permitía detectar pequeños desplazamientos entre imágenes tomadas en días distintos. Fue así como, en enero de 1930, identificó un punto en movimiento en el cielo: Plutón había sido encontrado.

Plutón y la lucha por su estatus planetario

Durante más de 75 años, Plutón fue considerado el noveno planeta del sistema solar. Sin embargo, en 2006 la Unión Astronómica Internacional (IAU) redefinió lo que significaba ser un planeta y reclasificó a Plutón como un “planeta enano”.

La decisión generó una intensa controversia en la comunidad científica y entre el público en general.

Alan Stern, científico principal de la misión New Horizons, ha sido uno de los mayores defensores de Plutón como planeta.

Argumenta que la distinción entre “planeta” y “planeta enano” es arbitraria y que Plutón tiene características tan complejas como Marte o la Tierra.

“No llamamos ‘estrella enana’ al Sol solo porque sea más pequeño que otras estrellas”, sostiene Stern.

New Horizons: una nueva perspectiva sobre Plutón

Hasta 2015, Plutón era el único de los grandes cuerpos del sistema solar que no había sido visitado por una nave espacial.

Esto cambió con la llegada de la sonda New Horizons, que tras un viaje de más de nueve años logró sobrevolar el planeta enano y revelar un mundo mucho más complejo de lo que se pensaba.

Entre los descubrimientos más sorprendentes, se encuentran gigantescas montañas de hielo, vastos glaciares y una superficie con una diversidad geológica inesperada.

Uno de los hallazgos más intrigantes fue la posible presencia de un océano subterráneo de agua líquida, lo que convierte a Plutón en un candidato —aunque improbable— para albergar formas de vida.

Además, se confirmó que Plutón no está solo: posee un sistema de cinco lunas, siendo Caronte la más grande. Con un diámetro de 751 millas (1.207 km), Caronte es tan grande en relación con Plutón que ambos cuerpos orbitan un punto común en el espacio, formando un sistema binario.

¿Podría Plutón albergar vida?

El descubrimiento de un posible océano subterráneo ha reavivado el interés en Plutón como un objeto clave en la búsqueda de vida extraterrestre.

En el sistema solar, se han identificado otras lunas que podrían contener océanos ocultos, como Europa (de Júpiter), Encelado (de Saturno) y Tritón (de Neptuno).

En el caso de Encelado, la sonda Cassini detectó géiseres que arrojan partículas de agua y compuestos orgánicos al espacio, lo que sugiere condiciones propicias para la vida.

Si procesos similares ocurren en Plutón, la posibilidad de organismos microscópicos no puede descartarse por completo.

Un nombre con historia

El nombre de Plutón no fue elegido por astrónomos veteranos, sino por una niña de 11 años llamada Venetia Burney, de Oxford, Inglaterra.

Tras escuchar la noticia del descubrimiento, sugirió el nombre del dios del inframundo de la mitología romana. Su abuelo, que tenía contactos en el mundo académico, transmitió la sugerencia a un astrónomo que, a su vez, la envió al Observatorio Lowell. Así, en 1930, el pequeño mundo recibió su nombre oficial.

Un mundo aún por explorar

Aunque Plutón fue degradado a “planeta enano”, su impacto en la astronomía sigue siendo innegable.

La misión New Horizons nos mostró que es mucho más que un simple trozo de roca helada en los confines del sistema solar. Es un mundo dinámico, con una historia geológica rica y secretos aún por descubrir.

Actualmente, no hay misiones futuras programadas para regresar a Plutón. Sin embargo, la fascinación por este mundo sigue viva, y astrónomos como Alan Stern insisten en que aún hay mucho por aprender. Como él mismo dice: “Plutón desafía todos los libros de texto”.

Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo cómo Caronte, una luna tan grande, llegó a orbitar Plutón. Una nueva simulación sugiere cómo acabó allí.

Hace unos 4.500 millones de años, al planeta enano Plutón se le unió de repente una compañera. Durante un brevísimo periodo --quizá solo horas-- bailaron como si estuvieran tomados del brazo antes de separarse suavemente, una vuelta de danza que hizo que Plutón y su quinteto de lunas orbiten juntos alrededor del Sol.

Un artículo publicado el lunes en la revista Nature Geoscience describe una posible secuencia de acontecimientos que podría explicar lo que sucedió.

“La razón por la que Plutón y Caronte son tan interesantes es porque Caronte tiene un 50 por ciento del tamaño de Plutón”, dijo Adeene Denton, científica planetaria de la Universidad de Arizona, quien dirigió el trabajo. “El único sistema comparable es la Tierra y su luna”.

Caronte tiene unos 1.200 kilómetros de diámetro, mientras que Plutón tiene casi 2.400 kilómetros de diámetro. Esa proporción de tamaños sugiere que varias hipótesis convencionales que explican cómo se forman las lunas son improbables, incluidas las teorías de que Caronte se formó a partir de escombros alrededor de Plutón o fue capturado por su atracción gravitatoria. ¿Podría explicarse la existencia de Caronte por el tipo de colisión que se cree que formó la luna de la Tierra?

Los tamaños de Plutón y Caronte dificultaron la comprensión de cómo es que “no se fusionaron como dos manchas de líquido”, el resultado más probable de un escenario explosivo de este tipo, dijo Erik Asphaug, también científico planetario de la Universidad de Arizona y coautor del artículo.

Plutón y Caronte están en una región del sistema solar exterior, más allá de Neptuno, denominada cinturón de Kuiper, por lo que son muy rocosos y helados. Al incluir estas propiedades en su modelo, el equipo de investigación ideó un escenario en el que los dos cuerpos colisionaban y quedaban atrapados sin fusionarse.

Si Caronte chocó contra Plutón a una velocidad relativamente tranquila de unos 3.000 kilómetros por hora --10 veces más lenta que la del impacto de formación de la luna de la Tierra--, los dos habrían permanecido en contacto durante unas 10 horas antes de separarse gradualmente, pero permaneciendo juntos. Los investigadores describieron este encuentro como un “beso y captura”.

La dureza de los dos cuerpos impidió que se separaran, dijo Denton.

Plutón habría estado girando una vez cada tres horas en aquel momento (la duración de un día en Plutón hoy es de unas 150 horas), por lo que los dos habrían girado tres veces mientras estuvieron unidos. El momento angular del Plutón giratorio habría empujado a Caronte lentamente, pero, sobre todo, lo habría dejado atrapado en la órbita de Plutón.

Bill McKinnon, científico planetario de la Universidad de Washington en San Luis, dijo que esa hipótesis “tiene sentido”, debido al gran número de objetos que se cree que vagaban a la deriva por el cinturón de Kuiper en el sistema solar primitivo. “La captura por colisión es probablemente un proceso común”, dijo, ya que se cree que también existen muchos otros grandes objetos binarios en el cinturón de Kuiper.

El impacto habría implicado que “básicamente toda la superficie de Plutón resurgiera”, dijo Denton, y que Caronte le cediera la mayor parte del hielo de su superficie a su compañero. “El impacto supone un reinicio geológico del sistema”, añadió.

También podría haber originado la formación de las otras cuatro lunas conocidas de Plutón --Nix, Estigia, Cerbero e Hidra--, que son diminutas en comparación con Caronte y se vislumbraron cuando la nave New Horizons de la NASA pasó volando junto a Plutón en 2015.

El modelo del equipo podría ofrecer una nueva explicación de cómo algunas lunas acaban orbitando otros mundos. “Añade un nuevo giro a la física”, dijo Asphaug. “Hemos tenido la idea de que la fuerza no importa en las colisiones. Tenemos que revisar esa suposición, incluso para la formación de nuestra luna”.

Estudiar Plutón con más detalle podría decirnos si su danza cósmica tuvo lugar realmente, aunque es probable que pase mucho tiempo antes de que otra nave espacial visite el planeta enano.

“Si Caronte depositó parte de su roca en Plutón, se podría ver en los datos gravitatorios”, dijo Denton. “Desgraciadamente, tendríamos que volver a Plutón para comprobarlo”.

©The New York Times 2024

Plutón, que alguna vez fue considerado el noveno planeta del Sistema Solar, y que fue degradado a planeta enano, sigue siendo un enigma. Desde que fue visitado por la misión New Horizons en 2015, el interés científico por el lejano mundo y su sistema de lunas no ha hecho más que crecer.

Pero ahora, con el respaldo de la NASA y la propuesta de la misión Perséfone despegar en la próxima década, los investigadores esperan resolver preguntas fundamentales sobre este rincón extremo de nuestro vecindario cósmico.

A pesar de su reconfiguración como planeta enano, Plutón y el Cinturón de Kuiper han demostrado ser laboratorios naturales excepcionales para entender la formación y evolución del Sistema Solar. La misión Perséfone, cuyo diseño está siendo evaluado por un equipo multidisciplinario, promete no solo orbitar Plutón, sino también extender su exploración a otros objetos del Cinturón de Kuiper.

En 2015 la sonda New Horizons proporcionó un vistazo fugaz pero revelador del sistema de Plutón. En su sobrevuelo, capturó imágenes detalladas de la superficie del planeta enano, especialmente de Sputnik Planitia, una región helada que podría estar relacionada con un océano subterráneo. También estudió la interacción entre Plutón y su luna más grande, Caronte, revelando pistas sobre sus posibles estructuras internas.

Sin embargo, este breve encuentro dejó más preguntas que respuestas. Según la doctora Carly Howett, del Southwest Research Institute (SwRI), “la misión New Horizons solo pudo comenzar a explorar el complejo sistema de Plutón y sus cinco lunas”. Muchas de las preguntas planteadas requieren observaciones prolongadas y detalladas que solo un orbitador podría proporcionar.

Cuatro preguntas clave para Perséfone

El diseño preliminar de Perséfone plantea responder cuatro grandes interrogantes:

• ¿Cómo ha evolucionado la población del Cinturón de Kuiper?
• ¿Cuáles son los entornos de partículas y campos magnéticos del Cinturón de Kuiper?
• ¿Cómo han cambiado las superficies de Plutón y Caronte?
• ¿Cuáles son las estructuras internas de Plutón y Caronte?

De estas, la más intrigante es la posibilidad de que Plutón albergue un océano subterráneo. Aunque no existen pruebas definitivas, las características superficiales observadas por New Horizons sugieren actividad geológica y térmica que podrían estar relacionadas con agua líquida bajo la capa de hielo.

“Un orbitador podría quedarse y recopilar datos durante el período de tres años sobre Plutón y Caronte, incluida la dinámica de su superficie activa”, detalla el plan de misión.

Perséfone no será un simple sobrevuelo como New Horizons. A pesar de todo lo que New Horizons reveló sobre el sistema de Plutón, sólo pudo comenzar a explorar el complejo planeta y sus cinco lunas.

Además, la nave espacial New Horizons llevaba sólo una carga útil limitada y muchos aspectos de la ciencia del entorno y los planetas enanos requieren diferentes tipos de instrumentación y el tipo de cobertura global y temporal que sólo un orbitador puede proporcionar. Una misión orbital a Plutón será diseñada para responder algunas de las preguntas que han despertado los descubrimientos de New Horizons.

La propuesta incluye un orbitador equipado con un conjunto avanzado de instrumentos, que incluyen cámaras, espectrómetros, radares, magnetómetros y altímetros. Estos sensores permitirían recopilar datos detallados sobre las superficies, las atmósferas y los entornos magnéticos de Plutón y Caronte, así como observar objetos adicionales en el Cinturón de Kuiper.

La misión, que podría durar hasta 50 años, enfrenta retos tecnológicos y de financiamiento. Su lanzamiento está previsto para 2031, utilizando un cohete SLS, y su travesía hacia Plutón tomaría al menos 28 años. Uno de los factores que podría acortar este tiempo de viaje es el desarrollo de un sistema de propulsión eléctrica nuclear más eficiente. Este avance permitiría transportar una carga útil más pesada y, potencialmente, reducir el tiempo de tránsito en dos años.

La planificación de la misión contempla utilizar la gravedad de Júpiter para acelerar la nave hacia Plutón, una técnica común en misiones interplanetarias. Además, los científicos del SwRI han demostrado que la gravedad de Caronte podría ser utilizada para maniobrar el orbitador dentro del sistema de Plutón y, posteriormente, para escapar hacia otros objetos del Cinturón de Kuiper.

“El concepto de nuestra misión es enviar una sola nave espacial a orbitar Plutón durante dos años terrestres antes de separarse para visitar al menos un KBO y otro planeta enano”, explicó Howett.

Y agregó: “Estamos entusiasmados de tener esta oportunidad de aportar información a las deliberaciones del estudio decenal con este estudio. El concepto de nuestra misión es enviar una sola nave espacial a orbitar Plutón durante dos años terrestres antes de separarse para visitar al menos un cinturón de Kuiper y otro planeta enano“, dijo la doctora Howett del SwRI, quien lidera el trabajo.

Más allá de Plutón: exploración del Cinturón de Kuiper

El Cinturón de Kuiper, una región distante compuesta por miles de objetos helados, es un remanente de la formación del sistema solar. Explorar esta región es esencial para entender cómo evolucionaron los planetas y las lunas.

New Horizons ya visitó un segundo objeto del Cinturón de Kuiper, el 2014 MU69 (también conocido como Arrokoth), pero la misión Perséfone promete ir más allá. Su capacidad para realizar estudios prolongados en múltiples objetos podría ofrecer un panorama más completo de esta región.

El costo estimado de Perséfone asciende a 3.000 millones de dólares, lo que la coloca entre las misiones planetarias más caras jamás propuestas. Sin embargo, sus beneficios científicos podrían justificar la inversión, especialmente si responde preguntas fundamentales sobre la formación del sistema solar y la posible habitabilidad de cuerpos helados.

El tiempo es otro desafío. Con una fase de crucero de casi tres décadas, esta misión requiere un compromiso generacional, desde su diseño hasta la recolección y análisis de datos. A pesar de los retos, el interés por explorar Plutón sigue siendo fuerte. La NASA, junto con instituciones como el SwRI, está evaluando la viabilidad de esta misión y otras propuestas para el estudio de planetas exteriores.

Perséfone podría marcar un antes y un después en nuestra comprensión de los sistemas planetarios lejanos, al responder preguntas pendientes y abrir nuevas líneas de investigación. Como indica el doctor Alan Stern, investigador principal de New Horizons, “una misión orbital a Plutón será diseñada para responder algunas de las preguntas que han suscitado los descubrimientos de New Horizons”.

Esta misión, si se aprueba, no solo ampliará el legado de New Horizons, sino que también permitirá a las futuras generaciones de científicos explorar los confines del sistema solar con una perspectiva renovada.

“En un estudio financiado por el SwRI que precedió a este nuevo estudio financiado por la NASA, desarrollamos un recorrido orbital por el sistema de Plutón, demostrando que la misión era posible con los vehículos de lanzamiento con capacidad prevista y los sistemas de propulsión eléctrica existentes”, amplió Stern.

¿Por qué importa Plutón?

Más allá del debate sobre su clasificación como planeta o planeta enano, Plutón representa una frontera en el conocimiento humano. Su estudio nos conecta con los orígenes del sistema solar y nos permite reflexionar sobre la diversidad de mundos que existen en nuestra vecindad cósmica.

Las misiones a Plutón también tienen un valor simbólico. En un sistema solar dominado por gigantes gaseosos y planetas rocosos, Plutón y el Cinturón de Kuiper nos recuerdan la importancia de los pequeños cuerpos en la historia cósmica.

Con Perséfone en el horizonte, la exploración de estos mundos distantes promete revelar secretos que desafíen nuestra comprensión actual del universo. A pesar de las décadas que tomaría, el esfuerzo podría ser un legado científico sin precedentes, dejando una huella imborrable en la historia de la exploración espacial.

La posibilidad de un noveno planeta escondido en los rincones más lejanos del sistema solar ha captado la atención de la comunidad científica durante más de una década. Desde la degradación de Plutón a planeta enano en 2006, la idea de que nuestro sistema solar tiene ocho planetas parecía haberse asentado, pero esta convicción ha sido desafiada por varios descubrimientos recientes. Científicos como Konstantin Batygin y Mike Brown, ambos investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech), sostienen que existe suficiente evidencia que sugiere la presencia de un planeta masivo más allá de la órbita de Neptuno. Este hipotético planeta, conocido tentativamente como Planeta Nueve o Planeta X, podría estar influyendo en el movimiento de pequeños cuerpos celestes en las afueras del sistema solar.

A diferencia de los planetas conocidos, que fueron observados directamente, la evidencia del Planeta Nueve se basa en patrones inusuales en las órbitas de cuerpos transneptunianos, objetos situados en el Cinturón de Kuiper. Este cinturón es un área compuesta de objetos helados, restos de la formación del sistema solar, que orbita más allá de Neptuno.

Estos objetos, según las investigaciones, presentan agrupaciones orbitales que no pueden explicarse fácilmente con las teorías actuales sobre la influencia gravitacional de los planetas existentes. Según Batygin y Brown, este fenómeno podría indicar la presencia de un planeta aún no detectado, cuya gravedad estaría afectando a estos cuerpos lejanos. “La evidencia visualmente más impactante sigue siendo la más antigua: que los objetos más distantes más allá de Neptuno tienen órbitas que apuntan en una dirección”, explicó a CNN Brown, refiriéndose a una posible agrupación provocada por la gravedad de un cuerpo masivo desconocido.

El interés en el Planeta Nueve ha crecido con la llegada de nuevas tecnologías de observación, y próximamente se espera que el Observatorio Vera C. Rubin en Chile, cuya apertura está programada para 2025, permita observaciones de gran precisión en el cielo profundo. Este telescopio tiene el potencial de buscar evidencias directas de este planeta oculto, ayudando a resolver un misterio que algunos consideran el enigma más grande de la astronomía contemporánea.

Un sistema solar con un planeta oculto

La teoría del Planeta Nueve no es nueva. La búsqueda de un planeta desconocido más allá de Neptuno comenzó en el siglo XIX, cuando astrónomos como Percival Lowell creyeron observar irregularidades en las órbitas de Urano y Neptuno que parecían indicar la presencia de un objeto adicional. Aunque entonces se descubrió Plutón en 1930, su tamaño resultó ser demasiado pequeño para causar los efectos gravitacionales observados, y la hipótesis de un planeta mayor quedó archivada. Sin embargo, en 2014, los astrónomos Scott Sheppard y Chad Trujillo reactivaron esta teoría al observar que varios cuerpos transneptunianos extremos tenían órbitas agrupadas de una manera que sugería la influencia de un planeta masivo más allá del cinturón de Kuiper.

De acuerdo con estos investigadores, el hipotético Planeta Nueve podría ser una supertierra, entre cinco y diez veces la masa de nuestro planeta, con una órbita altamente alargada que lo llevaría a una distancia de hasta 20 veces la de Neptuno con respecto al sol. Este planteamiento sugiere que el Planeta Nueve completaría su órbita alrededor del sol en un período de entre 10.000 y 20.000 años. Las características extremas de esta órbita explicarían por qué el planeta ha permanecido fuera de la vista de los telescopios actuales, ya que pasaría la mayor parte del tiempo en los confines más oscuros y fríos del sistema solar.

La hipótesis del Planeta Nueve no está exenta de controversia. Mientras algunos astrónomos consideran que la evidencia es suficientemente fuerte, otros sostienen que los patrones de los objetos transneptunianos pueden explicarse sin la necesidad de un planeta desconocido. La teoría principal detrás de la existencia del Planeta Nueve se basa en las agrupaciones orbitales inusuales de cuerpos transneptunianos, pero algunos investigadores, como Renu Malhotra de la Universidad de Arizona, argumentan que los datos observacionales actuales son limitados y pueden estar sesgados, ya que solo se han identificado los cuerpos más brillantes y cercanos a sus puntos de órbita más cercanos al sol. Malhotra señala que si se pudieran observar más objetos de esta categoría, sería posible determinar si realmente están agrupados de la manera que los defensores del Planeta Nueve sugieren.

A pesar del escepticismo, la comunidad científica continúa explorando esta teoría, y las investigaciones han incluido simulaciones computacionales y estudios que intentan modelar cómo interactuaría el Planeta Nueve con otros objetos del sistema solar. Recientes estudios, publicados en revistas como The Astrophysical Journal Letters, destacan que la distribución de los objetos transneptunianos podría estar mejor explicada si se incluye un planeta de estas características en los modelos.

El Observatorio Vera C. Rubin y el futuro de la búsqueda

Una de las principales expectativas para resolver el misterio del Planeta Nueve recae en el próximo Observatorio Vera C. Rubin. Este telescopio cuenta con una de las cámaras digitales más potentes del mundo, lo que le permitirá registrar y analizar todo el cielo disponible cada pocas noches. “Este es un telescopio de nueva generación que buscará el cielo visible completo cada pocos días”, comentó Batygin en una entrevista reciente. Gracias a sus capacidades, el observatorio podría ofrecer un sondeo preciso de los cuerpos en el cinturón de Kuiper, lo cual sería crucial para comprobar si la teoría del Planeta Nueve es acertada.

Además de probar la existencia de este planeta, el telescopio podría identificar cientos de nuevos objetos transneptunianos, proporcionando una mayor base de datos para el análisis de patrones orbitales. En el mejor de los casos, podría lograr una observación directa del Planeta Nueve, lo que representaría un momento histórico para la astronomía y una gran oportunidad para estudiar un tipo de planeta que, según los astrónomos, es común en otros sistemas estelares.

El descubrimiento del Planeta Nueve no solo ampliaría la lista de planetas de nuestro sistema solar, sino que también brindaría nuevas pistas sobre su formación y evolución. Los modelos actuales sugieren que los sistemas planetarios con planetas de masa intermedia, como la supertierra que se cree que representa el Planeta Nueve, son comunes en la Vía Láctea. Sin embargo, esta clase de planetas ha estado ausente en nuestro sistema solar hasta ahora. Encontrar uno podría dar a los científicos una oportunidad única de estudiar este tipo de planeta sin tener que observar a años luz de distancia.

La búsqueda del Planeta Nueve continúa generando debate y expectativas. A medida que los instrumentos de observación mejoran, la posibilidad de detectar este planeta se acerca más. En palabras de la astrónoma Malena Rice de la Universidad de Yale, “si encontramos otro planeta, eso es realmente un gran problema... podría remodelar por completo nuestra comprensión del sistema solar y de otros sistemas planetarios, y cómo encajamos en ese contexto”.

Redacción Ciencia, 1 oct (EFE).- El telescopio espacial James Webb ha proporcionado nuevos detalles sobre los procesos químicos y la composición de la superficie de Caronte, la mayor luna de Plutón, lo que podría ayudar a comprender el origen y la evolución de los cuerpos helados del Sistema Solar exterior.

Caronte ha sido objeto de numerosos estudios desde su descubrimiento en 1978, pero los datos anteriores abarcaban longitudes de onda limitadas, por lo que aún había lagunas en la comprensión de su superficie.

Un estudio que publica Nature Communications y encabeza el Instituto de Investigación del Suroeste (EE.UU.) señala que esta luna conserva materiales procedentes tanto de procesos de formación, como de evolución e informa de la detección de dióxido de carbono (CO₂) y peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en la superficie.

Comprender estos compuestos es importante para estudiar el origen de los cuerpos helados del Cinturón de Kuiper, donde se encuentran Plutón y otros planetas enanos.

El descubrimiento de estos elementos se suma al inventario químico ya conocido de esta luna, que incluye hielo de agua, especies portadoras de amoniaco y los materiales orgánicos responsables de la coloración gris y roja de Caronte.

A diferencia de muchos de los objetos más grandes del Cinturón de Kuiper, la superficie de Caronte no está oscurecida por hielos muy volátiles como el metano.

Gracias a ello “proporciona valiosos datos sobre cómo afectan a estos cuerpos lejanos procesos como la exposición a la luz solar y la formación de cráteres”, destacó en un comunicado la autora principal de la investigación Silvia Protopapa.

El equipo usó, durante observaciones en 2022 y 2023, el espectrógrafo de infrarrojo cercano del Webb para obtener cuatro observaciones de Caronte usando longitudes de onda más largas de lo que había sido posible hasta ahora, que combinaron con experimentos de laboratorio y modelización espectral.

Los resultados confirmaron la presencia de hielo de agua cristalino y amoníaco, además de identificar CO₂ y H₂O₂, lo que representa un paso adelante en la ciencia planetaria, ya que ofrece información sobre la química de la superficie de la luna.

El CO₂ está presente principalmente como una capa superficial sobre un subsuelo rico en hielo de agua superficial sobre una subsuperficie rica en hielo.

“Nuestra interpretación preferida es que la capa superior de dióxido de carbono procede del interior y ha quedado expuesta a la superficie a través de eventos de craterización. Se sabe que el dióxido de carbono está presente en regiones del disco protoplanetario a partir del cual se formó el sistema de Plutón”, dijo Protopapa.

La presencia de peróxido de hidrógeno indica que la superficie rica en hielo de agua está alterada por la luz ultravioleta solar y las partículas energéticas procedentes del viento solar y los rayos cósmicos galácticos, lo que sugiere un procesamiento activo del hielo.

El peróxido de hidrógeno se forma a partir de átomos de oxígeno e hidrógeno procedentes de la ruptura del hielo de agua debido a la entrada de iones, electrones o fotones. EFE

Plutón fue considerado durante mucho tiempo el noveno planeta de nuestro Sistema Solar. Pero en 2006 este mundo helado casi al límite del calor de nuestro Sol, dejó de ser considerado un planeta por la Unión Astronómica Internacional e inauguró una nueva categoría de la ciencia: los planetas enanos.

Los científicos saben que la superficie de Plutón es extremadamente fría, por lo que es poco probable que pueda existir vida allí. A temperaturas tan frías, el agua, vital para la vida tal como la conocemos, tiene un aspecto esencialmente rocoso. Sin embargo, el interior de Plutón es más cálido y algunos piensan que incluso podría haber un océano en su interior.

Plutón tiene un diámetro ecuatorial de aproximadamente 2.377 kilómetros. Es decir, que tiene aproximadamente 1/5 del ancho de la Tierra. Desde una distancia promedio de aproximadamente 5,9 mil millones de kilómetros, Plutón está aproximadamente 39 veces más lejos que la Tierra del Sol. Desde esta distancia, la luz solar tarda 5,5 horas en viajar desde el Sol hasta Plutón.

El estudio publicado en la revista Icarus mostró que este planeta enano, que posee una atmósfera delgada compuesta principalmente de nitrógeno, metano y monóxido de carbono, podría tener líquido en su interior.

Es por eso que el doctor Alex Nguyen, especialista en Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de la Universidad de Washington y Patrick McGovern del Instituto Lunar y Planetario de Houston realizaron una reciente investigación en donde afirmaron que existe un océano de agua en estado líquido bajo la superficie de Plutón.

Esa afirmación podría conseguirse utilizando modelos matemáticos que podían probar la existencia de líquido en bajo su superficie, después de que científicos de la NASA analizaron grietas y protuberancias en el hielo de la cuenca Sputnik Planitia de Plutón.

La base del estudio radicó en la visita que hizo la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) cuando lanzó la misión New Horizons el 19 de enero de 2006, una sonda no tripulada que tenía el objetivo de sobrevolar Plutón para realizar fotografías, mediciones y estudios del sistema solar.

Las primeras imágenes se obtuvieron siete años después y en 2015 registró su mayor acercamiento, tras pasar a tan solo 12.500 kilómetros del planeta enano para observar más de cerca el océano que probablemente cubre el planeta bajo una gruesa capa de nitrógeno, metano y hielo de agua.

La sonda también midió la temperatura de la superficie del planeta que es de unos -232 C, una temperatura tan fría que incluso gases como el nitrógeno y el metano se congelan. Por lo tanto, el agua no debería tener ninguna posibilidad de hallarse en estado líquido.

“Plutón es un cuerpo pequeño. Debería haber perdido casi todo su calor poco después de su formación, por lo que los cálculos básicos sugerirían que está congelado hasta su núcleo”, dijo Nguyen, quien está realizando su investigación de doctorado en la Universidad de Washington como miembro del Olin Chancellor y miembro de investigación de posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias.

Pero en los últimos años, científicos prominentes, incluido William B. McKinnon, profesor de ciencias terrestres, ambientales y planetarias en Artes y Ciencias, han reunido evidencia que sugiere que Plutón probablemente contenga un océano de agua líquida debajo del hielo. Esa inferencia provino de varias líneas de evidencia, incluidos los criovolcanes de Plutón, que arrojan hielo y vapor de agua. Aunque todavía hay cierto debate, “ahora se acepta generalmente que Plutón tiene un océano”, dijo Nguyen.

El nuevo estudio sondea el océano con mayor detalle, incluso si está demasiado profundo debajo del hielo para que los científicos puedan verlo. Nguyen y McGovern crearon modelos matemáticos para explicar las grietas y protuberancias en el hielo que cubre la cuenca Sputnik Platina de Plutón, el lugar de una colisión de meteoritos hace miles de millones de años. Sus cálculos sugieren que el océano en esta área existe debajo de una capa de hielo de agua de 40 a 80 km de espesor, un manto de protección que probablemente evita que el océano interior se congele.

También calcularon la probable densidad o salinidad del océano basándose en las fracturas en el hielo de arriba. Estiman que el océano de Plutón es, como máximo, alrededor de un 8% más denso que el agua de mar de la Tierra, o aproximadamente lo mismo que el Gran Lago Salado de Utah. Si de alguna manera pudieras llegar al océano de Plutón, podrías flotar sin esfuerzo.

Como explicó Nguyen, ese nivel de densidad explicaría la abundancia de fracturas observadas en la superficie. Si el océano fuera significativamente menos denso, la capa de hielo colapsaría, creando muchas más fracturas de las realmente observadas. Si el océano fuera mucho más denso, habría menos fracturas. “Estimamos una especie de zona de Ricitos de Oro donde la densidad y el grosor de la capa son los correctos”, dijo.

Las agencias espaciales no tienen planes de regresar a Plutón en el corto plazo, por lo que muchos de sus misterios permanecerán para las generaciones futuras de investigadores. Ya sea que se llame planeta, planetoide o simplemente uno de los muchos objetos en los confines del sistema solar, vale la pena estudiarlo, dijo Nguyen. “Desde mi perspectiva, es un planeta”.

Plutón está orbitado por cinco lunas conocidas, la mayor de las cuales es Caronte, que tiene aproximadamente la mitad del tamaño del propio Plutón, lo que lo convierte en el satélite más grande en relación con el planeta que orbita en nuestro sistema solar. Es por eso que a Plutón y Caronte a menudo se los llama “planetas dobles”.